[發明專利]一種將頂驅扭矩疊加的方法及連續循環裝置

有效

• 申請號: 201310282296.6
• 申請日: 2013-07-05
• 公開（公告）號: CN104278959A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 鄒連陽;齊建雄;謝宏峰
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油集團鉆井工程技術研究院;北京石油機械廠
• 主分類號: E21B19/16
• 分類號: E21B19/16
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 張少宏

技術領域

本發明涉及一種將頂驅扭矩疊加的方法及連續循環裝置，屬于石油及天然氣鉆井設備技術領域。

背景技術

連續循環裝置，也稱不間斷循環裝置，是國家重大專題項目，國內無產品、國外剛起步的階段。由于該設備要求的最大卸扣扭矩達到100KN.m，而夾持部分是鉆桿的桿體，且不能對桿體造成損傷，所以需要進行無牙痕加載。經過多次多型號牙板夾持試驗，無牙痕夾持扭矩始終達不到設計要求，且距離設計參數有較大距離。所以，根據現場試驗分析，提出了以下將頂驅扭矩疊加到連續循環裝置的方法來達到使用要求。

發明內容

為了克服現有技術的不足,本發明提供一種將頂驅扭矩疊加的方法及連續循環裝置。

一種將頂驅扭矩疊加的方法，含有以下步驟，上扣過程步驟：

上扣扭矩A＜50KN.m時，利用頂驅裝置上扣，即連續循環裝置

的夾緊背鉗夾住鉆桿接頭，利用頂驅的上扣功能，上扣。

上扣扭矩A≥50KN.m時，首先利用頂驅裝置上扣功能上扣至50KN.m，然后利用連續循環裝置的上扣功能，繼續增加（A-50）KN.m的扭矩

卸扣過程步驟：

已知前提條件滿足為，鉆桿的上扣扭矩為AKN.m，連續循環裝置的最大卸扣扭矩為40KN.m。進行卸扣時，首先利用連續循環裝置的夾緊背鉗夾持住鉆桿，利用上卸扣油缸進行卸扣，同時啟動旋扣馬達旋扣，如果能正常卸開螺紋，則卸扣完成；如不能進行卸扣，則上卸扣油缸會保持到初始位置不動作，但油缸的卸扣壓力會很高，在上卸扣油缸保持初始高壓卸扣扭矩的情況下，啟動頂驅裝置的卸扣功能進行卸扣，則作用于卸扣接頭的扭矩為頂驅卸扣扭矩B疊加上連續循環裝置的卸扣扭矩40KN.m，即（B+40）KN.m，而頂驅與鉆桿之間或者立根鉆桿與鉆桿之間的扭矩僅為BKN.m，遠小于卸扣接頭處所受到的扭矩，不會造成其他接頭處脫扣。當旋扣馬達編碼器檢測到運動時，證明扣已經卸開，頂驅疊加卸扣功能停止，同時利用旋扣馬達旋扣，完成卸扣功能。

一種將頂驅扭矩疊加連續循環裝置，含有上卸扣油缸、旋扣馬達、夾緊背鉗、全封閘板、第一半封閘板和平衡機構、第二半封閘板；

兩個上卸扣油缸、四個旋扣馬達和四根平衡油缸通過螺栓等均布對稱的連接到主機動力鉗機構的基座上，第一半封閘板、全封閘板、夾緊背鉗和第二半封閘板作為主機實現連續循環功能的主要部件居中安裝在整機基座中央。動力鉗機構和整機基座通過平衡油缸連接到一起。

本發明的優點是通過將頂驅裝置的上卸扣扭矩通過一定的條件設定，疊加到連續循環裝置的上卸扣過程的方法，使連續循環裝置的上卸扣扭矩達到一極大值，從而達到現場的使用要求。

本發明提供了一種扭矩疊加的上卸扣方法，解決了連續循環裝置上卸扣扭矩能力不足的問題，為連續循環裝置的成功應用奠定了基礎。

附圖說明

當結合附圖考慮時，通過參照下面的詳細描述，能夠更完整更好地理解本發明以及容易得知其中許多伴隨的優點，但此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定，如圖其中：

圖1為本發明的結構示意圖。

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

具體實施方式

顯然，本領域技術人員基于本發明的宗旨所做的許多修改和變化屬于本發明的保護范圍。

實施例1：如圖1所示，一種將頂驅扭矩疊加連續循環裝置，上卸扣油缸1、旋扣馬達2、夾緊背鉗6、全封閘板5、第一半封閘板3和平衡機構4、第二半封閘板7、動力鉗機構基座8、整機基座9；

兩個上卸扣油缸1、四個旋扣馬達2和四根平衡油缸4通過螺栓等均布對稱的連接到主機動力鉗機構的基座8上，第一半封閘板3、全封閘板5、夾緊背鉗6和第二半封閘板7作為主機實現連續循環功能的主要部件居中安裝在整機基座9中央。動力鉗機構和整機基座通過平衡油缸連接到一起。

本發明適用于連續循環裝置的加載和卸載。通過將頂驅裝置的加載和卸載扭矩疊加到連續循環裝置來達到上卸扣的目的。連續循環裝置的相關上卸扣結構如圖1所示，包括：上卸扣油缸、旋扣馬達、夾緊背鉗、全封閘板、半封閘板和平衡機構、動力鉗機構基座、整機基座等。連續循環裝置本身無牙痕上卸扣的試驗夾持力矩最高達到40KN.m左右，下面以常用DQ70BSC頂驅和通用5”鉆桿為例，來說明該方法的實現過程，DQ70BSC頂驅的上扣扭矩50KN.m，最大卸扣扭矩為75KN.m。

上扣過程：