[发明专利]陆地连续起下钻钻机及连续起下钻作业方法

权利要求书

1.一种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），其特征在于：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（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。

2.根据权利要求1所述的陆地连续起下钻钻机，其特征在于：所述辅提升液缸（32）有2套，分别位于连续下钻装置（31）两侧。

3.根据权利要求1或2所述的陆地连续起下钻钻机，其特征在于：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。

4.根据权利要求3所述的陆地连续起下钻钻机，其特征在于：所述主提升机构（23）包括上部液缸组（231）和下部液缸组（232），上部液缸组（231）的缸筒端与下部液缸组（232）的缸筒端通过螺栓连接，上部液缸组（231）的活塞端与天车（24）相连接，下部液缸组（232）的活塞端与下部井架（22）的底部相连接。

5.根据权利要求4所述的陆地连续起下钻钻机，其特征在于：所述司钻房（5）安装在底座（1）上台面，布置在动力猫道（41）一侧，司钻房（5）内部设有2台集成操作站（51）。

6.根据权利要求5所述的陆地连续起下钻钻机，其特征在于：所述排管机（43）为立柱式排管机，数量为2台，分别布置于连续起下钻装置（31）的两侧。

7.根据权利要求6所述的陆地连续起下钻钻机，其特征在于：所述动力指梁（44）为环形结构，数量为2台，分别安装在下部井架（22）的两侧壁上，与排管机（43）相对应。

8.根据权利要求7所述的陆地连续起下钻钻机，其特征在于：所述下部井架（22）面向动力猫道（41）的一侧开口。

9.一种陆地连续起下钻钻机的连续起下钻作业方法，陆地连续起下钻钻机如权利要求1至8任一项所述，其特征在于：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。