[发明专利]一种连续运动石油钻机及其起钻、下钻方法

摘要

本发明公开了一种连续运动石油钻机，包括两套提升机构，一套是顶驱提升机构，另一套是转盘提升机构，该转盘提升机构的结构是，在井架内每侧的一套转盘导轨中配置有一个滑车，每侧的滑车下端连接有一个油缸；每侧的滑车中绕有转盘钢丝绳，转盘钢丝绳一端固定在底座上，转盘钢丝绳另一端绕过转盘梁上的滑轮组或直接固定在转盘梁上，转盘梁左右两边分别设置有一个转盘梁导向机构，两侧的转盘梁导向机构分别套装在各自一侧的转盘导轨中；转盘梁中心部位安装有转盘及其卡瓦。本发明还公开了一种连续运动起钻方法和一种连续运动下钻方法。本发明的装置结构简单，两个方法工作可靠，操作方便。

主权项

一种连续运动起钻方法，利用一种连续运动石油钻机，该连续运动石油钻机结构是，在井架(2)中设置有两套提升机构，一套是顶驱提升机构，另一套是转盘提升机构；该转盘提升机构的结构是，在井架(2)内左右两侧分别设置有一套转盘导轨(9)，每侧的一套转盘导轨(9)中配置有一个滑车(16)，每侧的滑车(16)下端连接有一个油缸(6)；每侧的滑车(16)中绕有转盘钢丝绳(8)，转盘钢丝绳(8)一端固定在底座(1)上，转盘钢丝绳(8)另一端绕过转盘梁(3)上的滑轮组或直接固定在转盘梁(3)上，转盘梁(3)左右两边分别设置有一个转盘梁导向机构(15)，两侧的转盘梁导向机构(15)分别套装在各自一侧的转盘导轨(9)中；转盘梁(3)中心部位安装有转盘(4)及其卡瓦(5)；所述的顶驱提升机构结构是，包括安装在井架(2)中心顶端的天车(19)，从绞车( 12)引出的顶驱钢丝绳绕过天车(19)，顶驱钢丝绳另一端向下与游车(11)连接，游车(11)通过大钩(10)与顶驱(7)连接，顶驱(7)下端设置有吊卡(20)，其特征在于，按照以下步骤实施：步骤1，起钻初始位置，转盘(4)顶面与钻台面平齐，转盘(4)处于静止状态，顶驱(7)通过吊卡(20)提升钻柱(13)以恒速上升，顶驱(7)将第一根立柱(14)从井眼中提出后，立柱(14)下的钻杆接头顶面距转盘(4)顶面约为预设值L时，转盘提升机构提升转盘(4)以恒速向上运动；步骤2，在转盘(4)与顶驱(7)速度相同时，转盘(4)上的卡瓦(5)卡持钻柱(13)，此时顶驱(7)减速上升，使钻柱(13)重量全部施加到转盘(4)上，转盘(4)提升钻柱(13)以恒速向上运动，实现钻柱(13)由顶驱(7)提升到转盘(4)提升的交接；步骤3，转盘(4)旁边的上卸扣工具卸开立柱(14)与钻柱(13)之间的钻杆接头，转盘(4)旁边的机械手将立柱(14)推向立根盒方向；步骤4，顶驱(7)提升立柱(14)减速为零并将立柱(14)下放到钻台面，然后利用井架工(17)或人工将立柱(14)排放到二层台(18)；步骤5，顶驱(7)下降到预定高度，待转盘(4)提升的钻柱(13)顶端钻杆接头已在顶驱(7)吊卡(20)顶面之上时，顶驱(7)开始以与转盘(4)相同速度向上运动；步骤6，在顶驱(7)与转盘(4)以恒速向上移动过程中，顶驱(7)吊卡(20)打开并卡持钻柱(13)顶端钻杆接头下，然后，转盘提升机构减速，使钻柱(13)重量全部施加到顶驱(7)吊卡(20)上，顶驱(7)提升钻柱(13)以恒速向上运动，实现钻柱(13)由转盘(4)提升到顶驱(7)提升的交接；步骤7，交接后，转盘(4)上的卡瓦(5)打开，转盘(4)减速为零，顶驱(7)提升钻柱(13)上升；步骤8，转盘(4)逐渐下降到钻台面，转盘(4)顶面与钻台面平齐，顶驱(7)通过吊卡(20)提升钻柱(13)以恒速上升；待顶驱(7)将第二根立柱(14)从井眼中提出后，立柱(14)下的钻杆接头顶面距转盘(4)面为预设值L，重复步骤1～步骤8，循环运行，实现连续运动的起钻操作。