[發明專利]在鉆機上分離鉆柱的方法

有效

• 申請號: 201480028652.4
• 申請日: 2014-04-09
• 公開（公告）號: CN105209710B
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發明（設計）人: 拉爾斯-埃里克·拉爾森;約翰·耶爾格特;佩爾·維倫;肯特·埃韋馬克
• 申請（專利權）人: 山特維克知識產權股份有限公司
• 主分類號: E21B7/02
• 分類號: E21B7/02;E21B19/15;E21B19/16;E21B19/24;E21B19/20
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 蔡石蒙;車文

用于從通過螺紋連接(604，605)聯接在一起的鉆柱(100)上拆卸端桿(115)的方法和設備。桿處理設備(102)包括具有“浮動”的滑撬(206)的夾具單元(106)，滑撬(206)具有傳感器單元(208)，傳感器單元(208)被構造用以監測滑撬相對于夾具單元的框架(205)的相對軸向位置，以確定所述螺紋連接的分離和端桿從鉆柱的分開。

技術領域

本發明涉及鉆桿處理設備以及對鉆柱的桿進行分離的一種方法。

背景技術

勘探鉆進典型地涉及鉆到數千米的地下深度。因此，隨著鉆柱進入到鉆井中，有必要連接和安裝連續段的管或桿。

鉆桿(根據它們的具體構造)每個重量可以在十到二十千克之間并且長度在大約二到三米。通常地，通過設置在相應的桿端部處的陽型和陰型螺紋連接對鉆桿進行互連。此外，在鉆井期間，每隔一段時間，典型地不可避免的必須替換鉆柱最底端的鉆頭或其它刀具。該替換過程涉及：將整個鉆桿從鉆孔中取出，替換最底端部分并且然后重新安裝整個鉆柱，此后可以繼續鉆井。在實踐中，且根據巖石條件，每個鉆孔采取十到二十次取回操作并不罕見。因此，需要被處理非常大數目的鉆桿，特別是將其從運輸機或輸送載架拿到鉆機，鉆桿在鉆機上準備好軸向排列并聯接到鉆柱。當然，在鉆柱取回期間，也需要相反的操作。桿處理系統實例被公開在US 3,043,619；GB 2334270；WO 00/65193和WO 2011/129760中。

桿處理系統可以典型地包括具有用于夾持鉆桿的專用夾具的機械手臂。在向前鉆井操作期間，機械手臂被布置用來拿起在運輸機或中間載架處的鉆桿并且將鉆桿放置在鉆機中，鉆桿在鉆機上被連接到已經安裝的鉆桿，以延長鉆柱。在鉆柱取回操作期間，機械手臂被布置用來從鉆機拿起被拆卸的桿并且重新將它們放置到運輸機或中間載架上。

為了提供不需要常規手動干預的完全自動系統，期望的是桿處理系統能夠將鉆桿連接到已安裝的鉆桿和將鉆桿從已安裝的鉆桿拆下。

通常地，當夾具將桿從鉆柱上松開，以為運輸到儲存位置作準備時，沒有準確的方法檢測在夾具中的桿何時被從鉆柱卸下并且特別是從螺紋端完全拆卸。嘗試解決該問題的一些實例被公開在GB 2443955；US 2004/0223533；US 2009/0056467；US 2004/0174163；US2010/0132180；WO 2008/028302；WO 2005/033468和US 2012/0273230中。因此，需要一種用于拆卸鉆桿的能解決以上問題的桿處理系統。

發明內容

本發明的目的是提供在鉆機上有效地并且可靠地分離鉆柱的桿的設備和方法。進一步的具體目的是提供裝置，用于識別和可靠地控制鉆柱的桿的螺紋連接的松開，以使端桿能夠從鉆機被運輸到儲存地點。進一步的目的是提供方法和一系列的步驟，用于控制螺紋連接的分離，以精確地確定端桿何時已經被完全分離。

通過提供可根據分離方法操作的桿處理設備和鉆機，以允許對鉆柱的端桿的相對軸向移動進行感測和檢測，以精確地識別端桿被分離且可被運輸的時刻，從而達到這些目的。根據本發明的設備和方法，提供節省時間和效率的工序，避免在鉆柱從鉆孔的取回工序中的不必要的中斷。特別地，通過提供具有夾持單元的桿處理設備來達到這些目的，在所述夾持單元中，滑撬被安裝在位于夾具框架處的軸向“浮動”的構造中，其中，通過至少一個傳感器布置監測滑撬的軸向滑行移動。在滑撬上的銜接器接觸并保持鉆柱的端桿，使得端桿也被以相對于夾具框架“浮動”的關系懸掛著。