[发明专利]钻杆旋拧器装置

说明书

技术领域

本发明公开了钻探装置，特别是公开了用于在钻杆柱中的钻杆之间安装和拆卸连接的装置。

背景技术

钻探设备(drilling rigs)常常被用于在不同的底土层(substrates)钻洞。这样的钻探设备常常包括安装到通常垂直导向的桅杆(mast)上的钻头。这种设备常常包括机械设施和装置，这些机械设施和装置能够沿着至少所述桅杆的一部分移动所述钻头(drill head)。钻头通常进一步包括容纳和接合钻头或钻管上端的机械设置。钻杆或钻管可以是单个的钻头或钻管，或可以是一种钻杆柱(drill string)的一部分，这种钻杆柱包括在相对端的一个切割钻头(cutting bit)或其他装置，其可以被称为钻头端(bit end)。对于一种钻杆柱，该钻杆柱可包括多个钻杆，每个钻杆具有比桅杆可用长度更短的长度。

钻头也对钻杆或钻管施加力，并传递到钻杆柱上。如果施加的力是旋转力，钻头可进而使钻杆柱在钻孔内旋转。钻杆柱的旋转可包括切割钻头的相应旋转，这接着又带动了钎头(drill bit)的切割。钻头施加的力也可包括通常的向下的力，这种力可以传递给钻杆柱使其更易穿透底土层。

在典型的钻探作业过程中，钎头的穿透深度比单独一根钻杆的穿透深度要深，钻杆的头部与钻头相配合，而钻杆的钻头端与另一钻杆的头部相配合。钻杆之间的接合部位可称为接头(joint)。钻头从上部位置开始被推进直到其到达桅杆的下端。钻头一到达桅杆的下端，就用夹具或其它装置夹住钻杆柱保持其与桅杆的相对位置。

然后，通常在钻架旁边的工作人员需要用一个破开工具在夹具和接头之间施加力。然后，通过钻头的反向旋转将钻头和第一钻管之间的接头分离(破开)。然后，钻头升到桅杆的上端准备与另一钻管接合。然后通过钻架专用的管道处理装置将一个新长度的钻管沿着桅杆的中心线定位，并且将钻头旋转配合至新的钻管上使其达到制造者确定的扭矩。然后降低钻头使钻管下端(凸起)与钻杆柱上端(凹入)接合，然后新的钻管被手动的旋转进暴露在外的钻管的上部以准确的制成接头并通过钻头扭转到制造者确定的扭矩。因为要不断的钻孔以到达所需深度，因此上述过程会不断的重复。该过程会浪费很多时间，而且使操作人员距离钻架过近，这对操作人员是非常不利的。进一步讲，重复的手动操作使操作人员可能承受伴随着这种重复性活动而来的受伤的风险。类似的操作也发生在从钻杆柱移除钻杆的操作过程中，而且该操作也可能同样是浪费时间和折磨操作人员的。

本发明要求保护的主题不限于如上所述的解决缺陷或只在环境中操作的实例。更确切地，这个背景只是用来提供示意的一个示例技术领域，在这个领域在此描述的一些例子可能是实用的。

发明内容

本概要用以以一种简单的形式对概念的选择进行介绍，下面具体实施方式部分则进一步详细描述。本概要的目的并非用于确定要求保护的主题的关键特征或必要特点，其目的也不是用于辅助确定要求保护的主题的保护范围。

在至少一个例举的实施例中，钻杆旋拧器装置包括支架，具有第一端和第二端的第一半底盘——所述第一半底盘在第一端与支架旋转配合，和与第一半底盘的第二端可操作连接的第一夹持辊。一第二半底盘包括第一端和第二端，第二半底盘以其第一端与支架相配合。一第二夹持辊可操作的与第二半底盘的第二端相连。一旋转驱动器组件固定在支架上。一柔软带子可操作的与旋转驱动器组件连接。当第一半底盘相对于支架旋转时，一惰辊组件维持着柔软带子和旋转驱动器之间的接合。

根据另一个例举的实施例，钻杆旋拧器装置包括旋转驱动器组件，与夹紧结构相连的第一夹持辊，第二夹持辊，惰辊组件，以及与旋转驱动器组件和惰辊组件、第一夹持辊、第二夹持辊接合的柔软带子。惰辊组件设置为与第一夹持辊和第二夹持辊协同作用以驱动柔软带子带动细长部件相对于临近的细长部件旋转，并将细长部件拉入第一夹持辊的夹紧结构，以实现相对于临近的细长部件扭转所述细长部件的目的。

在另一个例举的具体实施例中，旋拧细长部件的方法包括移动钻杆旋拧器装置将其与细长部件接合，钻杆旋拧器装置包括旋转驱动器组件，与夹紧结构相连接的第一夹持辊，第二夹持辊，惰辊组件，以及与旋转驱动器组件和惰辊组件接合的柔软带子。该方法也包括使旋转驱动器组件以第一速度旋转以驱动柔软带子、带动细长部件旋转，和使旋转驱动器组件以第二速度旋转以将细长部件拉入到与至少第一夹持辊和第二夹持辊中的一个相连的夹紧结构中，以便对与第一夹持辊和第二夹持辊中的至少一个有至少部分连接的细长部件施加扭矩，所述第二速度低于所述第一速度。