[发明专利]陆地连续起下钻钻机及连续起下钻作业方法

说明书

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。

技术领域

本发明涉及钻采设备技术领域，具体的说是一种陆地连续起下钻钻机及连续起下钻作业方法。

背景技术

当前陆地钻机自动化程度偏低，在钻井作业过程中均采用间断的起下钻处理方式，将钻柱卡持在转盘处，利用铁钻工或液气大钳进行上卸扣操作，操作完成后利用顶驱提升或下放钻柱，钻柱为间歇性运动，存在处理时间较长，作业效率低，并且钻柱的间歇性提升或下放容易引起井内压力波动，增加井下事故发生的可能性。

发明内容

本发明的目的是提供一种陆地连续起下钻钻机及连续起下钻作业方法，以解决现有的陆地钻机自动化程度偏低，作业效率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：

一种陆地连续起下钻钻机，包括底座、主钻井系统和司钻房，还包括连续起下钻系统和管具处理系统；

所述主钻井系统包括上部井架、下部井架、主提升机构、天车、顶驱和钻井钢丝绳，框架结构的下部井架与底座上台面相连接，上部井架装配在下部井架内壁上的滑轨中，沿下部井架上下移动，上部井架的顶端固定安装有天车；所述主提升机构位于上部井架内部，主提升机构的上端与天车连接，下端固定在下部井架上；所述钻井钢丝绳一端连接顶驱，另一端绕过天车与固定在底座上的死绳调整装置相连接；

所述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，所述连续起下钻装置位于顶驱下方；辅提升液缸的缸座固定在底座的上台面，辅提升液缸的活塞端安装有滑轮；所述辅提升钢丝绳一端固定在连续起下钻装置上，另一端绕过滑轮装置连接到下部井架上。

优选的，所述辅提升液缸有2套，分别位于连续下钻装置两侧。

优选的，所述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，所述动力猫道连接到底座上台面，动力猫道两侧设有数组动力排管架，所述排管机下端安装在底座上台面，上端连接到下部井架的上侧壁上，所述动力指梁安装在下部井架上。

优选的，所述主提升机构包括上部液缸组和下部液缸组，上部液缸组的缸筒端与下部液缸组的缸筒端通过螺栓连接，上部液缸组的活塞端与天车相连接，下部液缸组的活塞端与下部井架的底部相连接。

优选的，所述司钻房安装在底座上台面，布置在动力猫道一侧，司钻房内部设有2台集成操作站。

优选的，所述排管机为立柱式排管机，数量为2台，分别布置于连续起下钻装置的两侧。

优选的，所述动力指梁为环形结构，数量为2台，分别安装在下部井架的两侧壁上，与排管机相对应。

优选的，所述下部井架面向动力猫道的一侧开口。

一种陆地连续起下钻钻机的起下钻作业方法，陆地连续起下钻钻机如上所述，包括以下步骤：

连续起钻作业包括以下步骤：

初始状态，顶驱位于下部区域，顶驱卡持整个钻柱，主提升机构处于缩回状态，上部井架降至最低位置，位于下部井架内部，连续起下钻装置处于低位；

步骤1，主提升机构伸出，带动上部井架和顶驱上升，从而带动钻柱上升，当钻柱上升至需要卸扣的位置后，连续起下钻装置卡持钻柱；