申请/专利权人：兰州兰石石油装备工程股份有限公司

申请日：2021-09-07

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN113669017B

主分类号：E21B15/00

分类号：E21B15/00;E21B19/00;E21B19/02;E21B19/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2021.12.17#实质审查的生效;2021.11.19#公开

摘要：本发明公开了一种陆地连续起下钻钻机及连续起下钻作业方法，钻机包括底座、主钻井系统、连续起下钻系统、管具处理系统和司钻房，主钻井系统包括相互套接的上部井架和下部井架、主提升机构、天车、顶驱和钻井钢丝绳；连续起下钻系统包括连续起下钻装置、辅提升液缸和辅提升钢丝绳，连续起下钻装置位于顶驱下方，辅提升液缸上部设有滑轮装置；管具处理系统包括动力猫道、动力排管架、排管机和动力指梁。通过本发明的使用，现场管具的移运和卸扣操作都由配套的管具处理系统和连续起下钻系统完成，极大降低了现场工人体力劳动强度，并且可使钻柱可保持连续运动，减小了对井下压力波动的影响，提高了井眼的稳定性，降低了井下事故发生的可能性。

主权项：1.一种陆地连续起下钻钻机的连续起下钻作业方法，其特征在于：陆地连续起下钻钻机包括底座（1）、主钻井系统（2）和司钻房（5），还包括连续起下钻系统（3）和管具处理系统（4）；所述主钻井系统（2）包括上部井架（21）、下部井架（22）、主提升机构（23）、天车（24）、顶驱（25）和钻井钢丝绳（26），框架结构的下部井架（22）与底座（1）上台面相连接，上部井架（21）装配在下部井架（22）内壁上的滑轨中，沿下部井架（22）上下移动，上部井架（21）的顶端固定安装有天车（24）；所述主提升机构（23）位于上部井架（21）内部，主提升机构（23）的上端与天车（24）连接，下端固定在下部井架（22）上；所述钻井钢丝绳（26）一端连接顶驱（25），另一端绕过天车（24）与固定在底座（1）上的死绳调整装置（27）相连接；所述连续起下钻系统（3）包括连续起下钻装置（31）、辅提升液缸（32）和辅提升钢丝绳（34），所述连续起下钻装置（31）位于顶驱（25）下方；辅提升液缸（32）的缸座固定在底座（1）的上台面，辅提升液缸（32）的活塞端安装有滑轮装置（33）；所述辅提升钢丝绳（34）一端固定在连续起下钻装置（31）上，另一端绕过滑轮装置（33）连接到下部井架（22）上；所述管具处理系统（4）包括动力猫道（41）、动力排管架（42）、排管机（43）和动力指梁（44），所述动力猫道（41）连接到底座（1）上台面，动力猫道（41）两侧设有数组动力排管架（42），所述排管机（43）下端安装在底座（1）上台面，上端连接到下部井架（22）的上侧壁上，所述动力指梁（44）安装在下部井架（22）上；连续起下钻作业方法包括以下步骤：连续起钻作业包括以下步骤：初始状态，顶驱（25）位于下部区域，顶驱（25）卡持整个钻柱，主提升机构（23）处于缩回状态，上部井架（21）降至最低位置，位于下部井架（22）内部，连续起下钻装置（31）处于低位；步骤1，主提升机构（23）伸出，带动上部井架（21）和顶驱（25）上升，从而带动钻柱上升，当钻柱上升至需要卸扣的位置后，连续起下钻装置（31）卡持钻柱；步骤2，连续起下钻装置（31）在卡持钻柱后与钻柱进行同步上升运动，并进行钻柱的卸扣操作，排管机（43）伸出扶持上部钻柱；步骤3，顶驱（25）松开上部钻柱，缩回至上部井架（21）侧，然后向下运动；步骤4，连续起下钻装置（31）对上部钻柱卸扣操作完成，由其中1台排管机（43）将上部钻柱移出井眼中心线，并排放入对应的动力指梁（44）中；步骤5，顶驱（25）下降至与连续起下钻装置（31）对接的高度位置，顶驱（25）伸出与连续起下钻装置（31）进行下部钻柱的交接，由顶驱（25）卡持下部钻柱，连续起下钻装置松开钻柱；步骤6，顶驱（25）提升下部钻柱上升，连续起下钻装置（31）下降至底座（1）上台面高度处；重复步骤1-步骤6，循环操作，完成连续起钻作业；连续下钻作业是连续起钻作业的反向流程，包括以下步骤：初始状态，顶驱（25）位于上部区域，1台排管机（43）抓取位于对应的动力指梁（44）中管柱，顶驱（25）卡持整个钻柱，主提升机构（23）处于伸长状态，上部井架（21）提升至最高位置，连续起下钻装置（31）处于高位；步骤7，主提升机构（23）回缩，带动上部井架（21）和顶驱（25）下降，从而带动钻柱下降；步骤8，顶驱（25）下降至与连续起下钻装置（31）对接的高度位置，顶驱（25）与连续起下钻装置（31）进行下部钻柱的交接，由连续起下钻装置（31）卡持下部钻柱；步骤9，顶驱（25）松开钻柱，缩回至上部井架（21）侧，然后向上运动；步骤10，排管机（43）将抓取的管柱伸出至井眼中心线处，与下部钻柱进行对接，连续起下钻装置（31）在卡持钻柱后与上部管柱进行同步下降运动，并进行钻柱的上扣操作，排管机（43）扶持上部钻柱；步骤11，连续起下钻装置（31）对钻柱的上扣操作完成，排管机（43）移出井眼中心线，另1台排管机（43）抓取对应的动力指梁（44）中的管柱，顶驱（25）伸出卡持整个钻柱；重复步骤7-步骤11，循环操作，完成连续下钻作业。

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