[发明专利]一种下套管作业连续循环装置及连续循环方法

权利要求书

1.一种下套管作业连续循环装置，包括夹持系统和灌注与循环系统，其中夹持系统用于夹持被下套管，控制整套装置的提升与下放，灌注与循环系统用以实现下套管过程中泥浆的灌注与循环。

2.根据权利要求1所述的下套管作业连续循环装置，其特征在于：所述夹持系统包括挂环（2）、竖直液缸（3）、组合连接装置、一对耳环连接液缸（4）、一对连接臂和一对次抓卡（9），其中竖直液缸（3）连接在挂环（2）下面，竖直液缸（3）下面连接组合连接装置，两个耳环连接液缸（4）的无杆端背靠背铰接安装在组合连接架(19)上，另一端连接连接臂，连接臂的自由端设置次抓卡（9），竖直液缸（3）控制整套装置的提升与下放，两个耳环连接液缸（4）控制左右两个次抓卡（9）的张开与闭合。

3.根据权利要求2所述的下套管作业连续循环装置，其特征在于：连接臂包括驱动小臂（20）和次抓臂（17），驱动小臂（20）的一端铰接到耳环连接液缸（4）的有杆端，另一端连接次抓臂（17），次抓臂（17）的自由端设置次抓卡（9），驱动小臂（20）和次抓臂（17）在相互连接处与组合连接架(19)铰接。

4.根据权利要求2或3所述的下套管作业连续循环装置，其特征在于：组合连接装置包括组合连接架（19）和组合连接头（18）。

5.根据权利要求2-4任一项所述的下套管作业连续循环装置，其特征在于：灌注与循环系统设置在夹持系统的下端，包括由壬连管（5）、芯管（6）、皮碗密封（7）、单流阀（16）、上接头（15）和下接头（8），由壬连管（5）连接在夹持系统的组合连接头(18)上，用于与鹅颈管连接，导入泥浆；单流阀（16）设置在芯管（6）的上面，位于上接头（15）内，保证灌入到芯管（6）内的泥浆单方向向下流动；皮碗密封（7）设置在芯管（6）管壁外；下接头（8）连接在芯管下端，上接头（15）和下接头（8）配合使用，可方便地根据套管的尺寸更换不同规格的皮碗密封（7），实现工作过程的坐封。

6.根据权利要求5所述的下套管作业连续循环装置，其特征在于：皮碗密封（7）设置在芯管壁外大约中部的高度位置处。

7.根据权利要求5-7任一项所述的下套管作业连续循环装置，其特征在于：灌注与循环系统还包括导向头（14），导向头（14）大致为锥形，与下接头（8）连接，能方便插入到套管中。

8.采用权利要求2-7任一项所述的下套管作业连续循环装置下套管的方法，包括如下步骤：

1）将挂环（2）悬挂固定在大钩(1)下方；

2) 竖直液缸(3)驱动整个装置向下运动，将灌注与循环系统下入套管（13）中；

3）两端的耳环连接液缸（4）的活塞杆推出，带动连接臂旋转，两个次抓卡（9）在吊卡（12）的下边夹住套管（13）并锁紧；

4）泥浆通过由壬接管（5）进入灌注与循环系统，灌注与循环系统中的单流阀（16）打开，进行泥浆灌注；

5）套管（13）内灌满泥浆，压力增大，灌注与循环系统的芯管（6）外的皮碗密封（7）坐封；

6）由芯管（6）注入到套管（13）中的泥浆到达井底后从套管（13）壁外与井筒内之间的环形空间中向上涌出，装置进入泥浆循环。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：在完成一根套管单根下放后，停泥浆泵，套管内压力降低，密封解除，次抓卡（9）解锁，两端耳环连接液缸（4）的活塞杆收回，次抓卡（9）张开，竖直液缸（3）提升，将灌注与循环系统从已经下入的套管（13）中抽出，解开吊卡，大钩提拉整个装置上升。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于：在步骤2）中，组合连接头下端接触到套管（13）上端的套管接箍（11）后竖直液缸(3)停止下行。