[發明專利]一種連續運動石油鉆機及其起鉆、下鉆方法

有效

• 申請號: 201610186569.0
• 申請日: 2016-03-29
• 公開（公告）號: CN105781445B
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 周忠祥;黃悅華;王維旭;楊剛;于浩
• 申請（專利權）人: 寶雞石油機械有限責任公司
• 主分類號: E21B19/00
• 分類號: E21B19/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所61214
• 代理人: 王奇

1.一種連續運動起鉆方法，利用一種連續運動石油鉆機，該連續運動石油鉆機結構是，

在井架(2)中設置有兩套提升機構，一套是頂驅提升機構，另一套是轉盤提升機構；該轉盤提升機構的結構是，在井架(2)內左右兩側分別設置有一套轉盤導軌(9)，每側的一套轉盤導軌(9)中配置有一個滑車(16)，每側的滑車(16)下端連接有一個油缸(6)；每側的滑車(16)中繞有轉盤鋼絲繩(8)，轉盤鋼絲繩(8)一端固定在底座(1)上，轉盤鋼絲繩(8)另一端繞過轉盤梁(3)上的滑輪組或直接固定在轉盤梁(3)上，轉盤梁(3)左右兩邊分別設置有一個轉盤梁導向機構(15)，兩側的轉盤梁導向機構(15)分別套裝在各自一側的轉盤導軌(9)中；轉盤梁(3)中心部位安裝有轉盤(4)及其卡瓦(5)；所述的頂驅提升機構結構是，包括安裝在井架(2)中心頂端的天車(19)，從絞車( 12)引出的頂驅鋼絲繩繞過天車(19)，頂驅鋼絲繩另一端向下與游車(11)連接，游車(11)通過大鉤(10)與頂驅(7)連接，頂驅(7)下端設置有吊卡(20)，

其特征在于，按照以下步驟實施：

步驟1，起鉆初始位置，轉盤(4)頂面與鉆臺面平齊，轉盤(4)處于靜止狀態，頂驅(7)通過吊卡(20)提升鉆柱(13)以恒速上升，頂驅(7)將第一根立柱(14)從井眼中提出后，立柱(14)下的鉆桿接頭頂面距轉盤(4)頂面約為預設值L時，轉盤提升機構提升轉盤(4)以恒速向上運動；

步驟2，在轉盤(4)與頂驅(7)速度相同時，轉盤(4)上的卡瓦(5)卡持鉆柱(13)，此時頂驅(7)減速上升，使鉆柱(13)重量全部施加到轉盤(4)上，轉盤(4)提升鉆柱(13)以恒速向上運動，實現鉆柱(13)由頂驅(7)提升到轉盤(4)提升的交接；

步驟3，轉盤(4)旁邊的上卸扣工具卸開立柱(14)與鉆柱(13)之間的鉆桿接頭，轉盤(4)旁邊的機械手將立柱(14)推向立根盒方向；

步驟4，頂驅(7)提升立柱(14)減速為零并將立柱(14)下放到鉆臺面，然后利用井架工(17)或人工將立柱(14)排放到二層臺(18)；

步驟5，頂驅(7)下降到預定高度，待轉盤(4)提升的鉆柱(13)頂端鉆桿接頭已在頂驅(7)吊卡(20)頂面之上時，頂驅(7)開始以與轉盤(4)相同速度向上運動；

步驟6，在頂驅(7)與轉盤(4)以恒速向上移動過程中，頂驅(7)吊卡(20)打開并卡持鉆柱(13)頂端鉆桿接頭下，然后，轉盤提升機構減速，使鉆柱(13)重量全部施加到頂驅(7)吊卡(20)上，頂驅(7)提升鉆柱(13)以恒速向上運動，實現鉆柱(13)由轉盤(4)提升到頂驅(7)提升的交接；

步驟7，交接后，轉盤(4)上的卡瓦(5)打開，轉盤(4)減速為零，頂驅(7)提升鉆柱(13)上升；

步驟8，轉盤(4)逐漸下降到鉆臺面，轉盤(4)頂面與鉆臺面平齊，頂驅(7)通過吊卡(20)提升鉆柱(13)以恒速上升；

待頂驅(7)將第二根立柱(14)從井眼中提出后，立柱(14)下的鉆桿接頭頂面距轉盤(4)面為預設值L，重復步驟1～步驟8，循環運行，實現連續運動的起鉆操作。

2.一種連續運動下鉆方法，利用一種連續運動石油鉆機，該連續運動石油鉆機結構是，

在井架(2)中設置有兩套提升機構，一套是頂驅提升機構，另一套是轉盤提升機構；該轉盤提升機構的結構是，在井架(2)內左右兩側分別設置有一套轉盤導軌(9)，每側的一套轉盤導軌(9)中配置有一個滑車(16)，每側的滑車(16)下端連接有一個油缸(6)；每側的滑車(16)中繞有轉盤鋼絲繩(8)，轉盤鋼絲繩(8)一端固定在底座(1)上，轉盤鋼絲繩(8)另一端繞過轉盤梁(3)上的滑輪組或直接固定在轉盤梁(3)上，轉盤梁(3)左右兩邊分別設置有一個轉盤梁導向機構(15)，兩側的轉盤梁導向機構(15)分別套裝在各自一側的轉盤導軌(9)中；轉盤梁(3)中心部位安裝有轉盤(4)及其卡瓦(5)；所述的頂驅提升機構結構是，包括安裝在井架(2)中心頂端的天車(19)，從絞車( 12)引出的頂驅鋼絲繩繞過天車(19)，頂驅鋼絲繩另一端向下與游車(11)連接，游車(11)通過大鉤(10)與頂驅(7)連接，頂驅(7)下端設置有吊卡(20)，

其特征在于，按照以下步驟實施：

步驟1，下鉆初始位置，轉盤(4)頂面與鉆臺面平齊，轉盤(4)處于靜止狀態，頂驅(7)通過吊卡(20)提升鉆柱(13)以恒速下降，待頂驅(7)帶動鉆柱(13)運動到接近第一根立柱(14)的長度的一半的行程時，轉盤(4)上升到轉盤(4)面距頂驅(7)所提升鉆柱(13)頂端鉆桿接頭頂面之下預設值L位置；

步驟2，轉盤(4)開始以與頂驅(7)相同速度向下運動，在運動過程中，轉盤(4)上的卡瓦(5)卡持鉆柱(13)，此時頂驅(7)加速，使鉆柱(13)重量全部施加到轉盤(4)上，轉盤(4)提升鉆柱(13)以恒速向下運動，實現鉆柱(13)由頂驅(7)提升下放到轉盤(4)提升下放的交接；

步驟3，交接后，頂驅(7)上的吊卡(20)打開并脫離鉆柱(13)頂端鉆桿接頭；

步驟4，頂驅(7)減速為零；

步驟5，在轉盤(4)提升鉆柱(13)以恒速向下運動過程中，頂驅(7)上升到二層臺(18)，頂驅(7)接住井架工(17)或人工遞送的下一根立柱(14)；

步驟6，頂驅(7)上提立柱(14)到預定高度；

步驟7，待頂驅(7)懸提立柱(14)下端鉆桿接頭高過轉盤(4)支撐的鉆柱(13)鉆桿接頭頂面時，頂驅(7)以恒速向下運動，立柱(14)與鉆柱(13)對正；

步驟8，轉盤(4)旁邊的上卸扣工具上緊立柱(14)與鉆柱(13)之間的鉆桿接頭，轉盤(4)加速下降，使鉆柱(13)重量全部施加到頂驅(7)吊卡(20)上，頂驅(7)提升鉆柱(13)以恒速向下運動，實現鉆柱(13)由轉盤(4)提升下放到頂驅(7)提升下放的交接；

步驟9，交接后，轉盤(4)減速為零并下降到鉆臺面；

重復步驟1～步驟9，循環運行，實現連續運動下鉆操作。