[发明专利]一种盾构式套管内欠平衡气体反循环钻井设备

说明书

本发明涉及一种盾构式套管内欠平衡气体反循环钻井设备，其特征在于：是由：载车部分、猫道部分、四导柱部分和井下塔式钻具部分四部分构成。本发明盾构套内钻井与气体反循环欠平衡钻井设备，采用正，欠两平衡自动化钻井工艺钻井，实现车载整体搬迁转场，免拆卸，安装，灵活机动，不超限，载车自重35吨，桅杆立起高度15,5米，顶驱升至上止点高度21,5米，顶驱总长8米。本发明占地面积小、钻机部分可整体搬迁，气体欠平衡钻井进尺速度快，是常规钻机的5‑8倍。

技术领域

本发明属于钻井设备技术领域，适用于在施工超短半径，径向水平钻井工程中轨迹控制装置，特别涉及一种盾构式套管内欠平衡气体反循环钻井设备。

背景技术

目前，国内外在现有技术中传统钻机行业的钻机，都是根据井径钻井深浅定制和设计的，扭矩及拉力大而全，小也全。重复建造严重浪费资源。特别是钻深井，必须建造超大型钻井设备，转场，搬迁，运输超限，超重拆卸，组装等工作，非常麻烦，而且从钻井市场覆盖率非常小，单一，它也不可能承接浅井钻井工程，大型钻机不可能去钻浅井，中小型钻机也不可能钻超深钻井工程。传统钻机从安全角度看，还是采用绞车，天车，大钩，吊环，钢丝绳，浮动系统起下钻具，每个环节出现问题都非常危险，精度差，对于全部实现自动化难度大。工人劳动强度高，生命与机械安全难以保障。从钻井工艺方面看，全球在钻井工程当中95%还是采用正平衡钻井，也就是使用钻井液，由于钻井液比重大，产生累积压力大，它会使井下地层产生压持效应，使钻头破岩能力降低，特别地层会产生污染。在低压层处容易井漏，对于低渗透层的井漏可能不会被发现。由于液态的压持效应导致钻头磨损加快，造成频繁起钻更换钻头，所以将井架制造成36米-70米不等的高度，避免频繁卸钻杆影响钻井速度，但不能从根本上改变钻井工艺，解决上述问题。

发明内容

本发明克服了上述存在的缺陷，目的是为提高工作效率，降低钻井成本，通过采用一台钻机即可全部自动化，全天候，全疆域，只要钻机能进到场地，即可实现钻井钻几十米至1.5万米井深，提供一种盾构式套管内欠平衡气体反循环钻井设备。

本发明盾构式套管内欠平衡气体反循环钻井设备内容简述：

本发明盾构式套管内欠平衡气体反循环钻井设备，其特征在于：是由：载车部分、猫道部分、四导柱部分和井下塔式钻具部分四部分构成；

载车部分：由：载车、桅杆、顶驱滑车、套管机械手、钻杆机械手、下顶驱、上顶驱、管排、载车支腿和强力卸扣钳组成，桅杆、顶驱滑车设置在载车上，在顶驱滑车的下部设有套管机械手和钻杆机械手，在下顶驱的上部设有上顶驱，下顶驱的上部设有管排；顶驱滑车设置在桅杆上，顶驱滑车在桅杆可以上下滑动，顶驱滑车内设有上顶驱与下顶驱，套管机械手设置在顶驱滑车上，钻杆机械手设置在下顶驱上，通过下顶驱在顶驱滑车内滑动拉开套管与钻杆上管时所需距离。

猫道部分：由钻杆猫道、套管猫道、自动打包系统、套管、套管托架、钻杆托架、电机、猫头、钻杆、钻杆顶出机构、套管挡管销、钻杆挡管销、套管托架支腿和钻杆托架支腿组成，套管猫道与钻杆猫道纵向连接，两个套管托架与套管猫道横向连接，两个钻杆托架与钻杆猫道横向连接，猫头在钻杆猫道与套管猫道内，在钻杆猫道下部设有电机，钻杆托架与套管托架前端分别有一对钻杆挡管机构，套管挡管机构，套管猫道内有一对钻杆顶出顶出机构；在钻杆托架上设有钻杆，设置在钻杆猫道内，钻杆挡管销设置在钻杆托架上；在套管托架上设有套管，设置在套管猫道内，套管挡管销设置在套管托架上，猫头设置在钻杆猫道和套管猫道内，钻杆顶出机构设置在套管猫道内，自动打包系统设置在钻杆托架上，在套管托架的端部设有套管托架支腿，钻杆托架的端部设有钻杆托架支腿。

四导柱部分：由封井器、四导柱液压缸、钻机平台、封井器液压缸组组成，封井器下端与钻机平台连接，上端与桅杆连接，钻机平台上设有四导柱液压缸，四导柱液压缸与钻机平台固定连接，四导柱液压缸的侧面设有封井器液压缸组，四导柱液压缸上部与顶驱滑车连接。