连续钻井机制造技术

本发明专利技术涉及钻井技术领域，尤其是涉及连续钻井机，包括：连续钻进装置、下驱升降装置、顶驱、顶驱升降装置、夹持装置、钻井液供给系统，以及用于支撑顶驱升降装置的支架；顶驱通过顶驱升降装置设置在支架上，顶驱升降装置用于升降顶驱；连续钻进装置设置在顶驱的下方，包括机壳、上卸扣总成、下驱动总成和流道切换总成。利用顶驱和连续钻进装置相互配合，实现连续钻进，从而在接钻杆时不需要停止井下钻井液循环和井下钻杆转动钻进，缩短了钻井周期，消除了岩屑沉降，及再次启动循环和钻杆转动钻进造成的压力波动和动载冲击，所以减少了发生卡钻、坍塌、井漏或者井涌等井下事故的概率，还可延长钻具的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钻井
，尤其是涉及连续钻井机。
技术介绍
钻井(drilling)是利用机械设备，将地层钻成具有一定深度的圆柱形孔眼的工程。在地质和石油工作中，利用钻井机向地下钻成的直径较小、深度较大的柱状圆孔，又称钻孔。钻井直径和深度大小，取决于钻井用途及矿产埋藏深度等。相关技术中的钻井机，包括顶驱、钻杆、钻头、提升装置、支架以及用于输送钻井液的立管；提升装置设置在支架上，顶驱设置在提升装置上，所述提升装置用于提升顶驱；顶驱的下方可拆卸连接有钻杆，钻杆的下端可拆卸连接有钻头，立管的一端贯穿顶驱，以向钻杆内输送钻井液。当使用者在使用钻井机时，将第一个钻杆的上端与顶驱连接，下端与钻头连接，然后启动顶驱带动钻杆转动，从而使钻头钻孔。当第一个钻杆快要没入地表以下时，泥浆泵停泵，停止钻井液供给，钻具停止转动钻进，然后将第一个钻杆的上端与顶驱卸开，提升装置将顶驱拉起，使顶驱与第一个钻杆的上端相距有一个钻杆长度时停止提升。将第二个钻杆的上端与顶驱连接，下端与第一个钻杆的上端连接。再次启动泥浆泵和顶驱，驱动钻具继续向下旋转钻进。如下往复，直至钻孔达到预设的深度为止。但是，相关技术中的钻井机，在钻进的过程中，由于接钻杆需要停止钻井液循环和停止井下钻具转动钻进，不仅延长了钻井周期，且容易造成岩屑沉降导致卡钻，同时，再次启动循环造成的压力波动容易导致井下坍塌、井漏或者井涌等事故，再次启动钻杆转动钻进造成动载冲击将影响钻具的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供连续钻井机，以解决现有技术中存在的接钻杆过程中需要停止钻井液循环和井下钻具转动钻进，导致钻井周期长，还容易发生卡钻、坍塌、井漏或者井涌等事故，及再次启动钻杆转动钻进造成动载冲击将影响钻具的使用寿命等技术问题。本专利技术提供的连续钻井机，包括：连续钻进装置、下驱升降装置、顶驱、顶驱升降装置、夹持装置、钻井液供给系统，以及用于支撑顶驱升降装置的支架；顶驱通过顶驱升降装置设置在支架上，顶驱升降装置用于升降顶驱；连续钻进装置设置在顶驱的下方，包括机壳、上卸扣总成、下驱动总成和流道切换总成；机壳内设置有操作通道，操作通道为两端开口的中空壳体，操作通道上下贯穿机壳；操作通道用于套设在钻杆外；壳体的侧壁与下驱升降装置连接；下驱升降装置用于带动机壳上下移动；机壳的上表面设置有上卸扣总成；上卸扣总成用于将两个钻杆连接或者拆卸；下驱动总成设置在机壳的下端，用于带动钻杆转动；流道切换总成设置在操作通道上，且与钻井液供给系统连通，用于向钻杆提供钻井液；夹持装置设置在顶驱的下方，用于将钻杆固定在顶驱和连续钻进装置之间。进一步地，下驱动总成包括第一动力源、第一转盘、第一固定块和多个第二动力源；第一转盘呈圆环状，且位于操作通道的下方，其与机壳转动连接；第一动力源与第一转盘传动连接，用于带动第一转盘转动；在第一转盘上相对设置有第一固定块，每个第一固定块均与一个第二动力源传动连接，第二动力源用于推动第一固定块，以固定钻杆。进一步地，上卸扣总成包括第三动力源第二转盘、第一升降装置、第二固定块和多个第四动力源；第一升降装置设置在机壳的上表面，第三动力源和第二转盘均设置在第一升降装置上；第二转盘呈圆环状，且位于操作通道的上方；第三动力源与第二转盘传动连接，用于带动第二转盘转动；在第二转盘上相对设置有第二固定块，每个第二固定块均与一个第四动力源传动连接，第四动力源用于推动第二固定块，以固定顶驱或者钻杆。进一步地，流道切换总成包括上闸板阀、下闸板阀、全封闭闸板阀、下旁通阀和上旁通阀；上闸板阀和下闸板阀均包括左闸板和右闸板；左闸板和右闸板上相对设置有半圆形缺口，两个半圆形缺口形成用于穿设钻杆的通孔；上闸板阀、全封闭闸板阀和下闸板阀，沿所述操作通道延伸的方向，依次设置在操作通道上；操作通道的侧壁上，位于全封闭闸板阀和下闸板阀之间设置有钻井液下出口，钻井液下出口与钻井液供给系统连通，钻井液下出口上设置有下旁通阀；操作通道的侧壁上，位于全封闭闸板阀和上闸板阀之间设置有钻井液上出口，钻井液上出口与钻井液供给系统连通，钻井液上出口上设置有上旁通阀。进一步地，钻井液供给系统还包括泥浆泵、泥浆罐、流道切换器和立管；泥浆泵包括进浆口和出浆口；进浆口与泥浆罐连通；流道切换器包括一个进口和两个出口；进口与出浆口连通，立管的一端与一个出口连通，另一端贯穿顶驱，以向钻杆内输送钻井液；另一个出口通过管道与钻井液下出口连通，以向操作通道内输送钻井液；钻井液上出口与泥浆罐连通。进一步地，顶驱升降装置包括：顶驱导轨、顶驱滑车和第一卷扬机；支架包括底座、第一竖直支杆和第一顶部支座；第一竖直支杆的下端设置在底座上，第一顶部支座设置在第一竖直支杆的上端；第一顶部支座上设置有第一定滑轮；顶驱上设置有第一动滑轮；顶驱导轨，沿第一竖直支杆延伸的方向，设置在第一竖直支杆上；顶驱滑车滑设在顶驱导轨上；第一卷扬机上的钢丝绳的一端绕设在第一定滑轮和第一动滑轮上，并与顶部支座固定连接；顶驱滑车与顶驱的侧壁连接，用于带动顶驱沿顶驱导轨移动。进一步地，下驱升降装置包括：下驱导轨、下驱滑车和升降液压缸；支架还包括第二竖直支杆，第二竖直支杆与第一竖直支杆平行；第二竖直支杆的下端设置在底座上；下驱导轨，沿第二竖直支杆延伸的方向，设置在第二竖直支杆上；下驱滑车滑设在下驱导轨上；升降液压缸的一端与下驱滑车连接，另一端设置在底座上，以使下驱滑车沿下驱导轨移动；下驱滑车与连续钻进装置连接，用于带动连续钻进装置沿下驱导轨移动。进一步地，夹持装置包括一对机械手和机架；一个机械手设置在机架的上端，另一个机械手设置在机架的下端；机架设置在底座上，用于将钻杆移进或者移出顶驱与连续钻进装置之间。进一步地，夹持装置还包括背钳和液压缸；背钳上设置有连接杆；连接杆的一端与背钳连接，另一端与顶驱转动连接；液压缸的一端与顶驱转动连接，另一端与连接杆转动连接；液压缸用于移动连接杆。进一步地，顶驱的下端设置有加长接头；加长接头用于与钻杆连接。本专利技术提供的连续钻井机，其在支架上设置有顶驱升降装置，通过顶驱升降装置升降顶驱，将连续钻进装置设置在顶驱的下方，并利用下驱升降装置升降连续钻进装置，在操作通道上设置有流道切换总成。在使用者使用连续钻井机之前，先将第一个钻杆的上端顶驱的下端连接，第一个钻杆本文档来自技高网...

【技术保护点】
连续钻井机，其特征在于，包括：连续钻进装置、下驱升降装置、顶驱、顶驱升降装置、夹持装置、钻井液供给系统，以及用于支撑所述顶驱升降装置的支架；所述顶驱通过所述顶驱升降装置设置在所述支架上，所述顶驱升降装置用于升降所述顶驱；所述连续钻进装置设置在所述顶驱的下方，包括机壳、上卸扣总成、下驱动总成和流道切换总成；所述机壳内设置有操作通道，所述操作通道为两端开口的中空壳体，所述操作通道上下贯穿所述机壳；所述操作通道用于套设在钻杆外；所述壳体的侧壁与所述下驱升降装置连接；所述下驱升降装置用于带动所述机壳上下移动；所述机壳的上表面设置有所述上卸扣总成；所述上卸扣总成用于将两个钻杆连接或者拆卸；所述下驱动总成设置在所述机壳的下端，用于带动钻杆转动；所述流道切换总成设置在所述操作通道上，且与所述钻井液供给系统连通，用于向钻杆提供钻井液；所述夹持装置设置在所述顶驱的下方，用于将钻杆固定在所述顶驱和所述连续钻进装置之间。

【技术特征摘要】
1.连续钻井机，其特征在于，包括：连续钻进装置、下驱升降
装置、顶驱、顶驱升降装置、夹持装置、钻井液供给系统，以及用
于支撑所述顶驱升降装置的支架；
所述顶驱通过所述顶驱升降装置设置在所述支架上，所述顶驱
升降装置用于升降所述顶驱；
所述连续钻进装置设置在所述顶驱的下方，包括机壳、上卸扣
总成、下驱动总成和流道切换总成；
所述机壳内设置有操作通道，所述操作通道为两端开口的中空
壳体，所述操作通道上下贯穿所述机壳；所述操作通道用于套设在
钻杆外；所述壳体的侧壁与所述下驱升降装置连接；所述下驱升降
装置用于带动所述机壳上下移动；
所述机壳的上表面设置有所述上卸扣总成；所述上卸扣总成用
于将两个钻杆连接或者拆卸；
所述下驱动总成设置在所述机壳的下端，用于带动钻杆转动；
所述流道切换总成设置在所述操作通道上，且与所述钻井液供
给系统连通，用于向钻杆提供钻井液；
所述夹持装置设置在所述顶驱的下方，用于将钻杆固定在所述
顶驱和所述连续钻进装置之间。
2.根据权利要求1所述的连续钻井机，其特征在于，所述下驱
动总成包括第一动力源、第一转盘、第一固定块和多个第二动力源；
所述第一转盘呈圆环状，且位于所述操作通道的下方，其与所
述机壳转动连接；所述第一动力源与所述第一转盘传动连接，用于
带动所述第一转盘转动；
在所述第一转盘上相对设置有第一固定块，每个所述第一固定
块均与一个所述第二动力源传动连接，所述第二动力源用于推动所
述第一固定块，以固定钻杆。
3.根据权利要求1所述的连续钻井机，其特征在于，所述上卸
扣总成包括第三动力源、第二转盘、第一升降装置、第二固定块和
多个第四动力源；
所述第一升降装置设置在机壳的上表面，所述第三动力源和所
述第二转盘均设置在所述第一升降装置上；
所述第二转盘呈圆环状，且位于所述操作通道的上方；所述第
三动力源与所述第二转盘传动连接，用于带动所述第二转盘转动；
在所述第二转盘上相对设置有第二固定块，每个所述第二固定
块均与一个所述第四动力源传动连接，所述第四动力源用于推动所
述第二固定块，以固定顶驱或者钻杆。
4.根据权利要求1所述的连续钻井机，其特征在于，所述流道
切换总成包括上闸板阀、下闸板阀、全封闭闸板阀、下旁通阀和上
旁通阀；
所述上闸板阀和所述下闸板阀均包括左闸板和右闸板；所述左
闸板和所述右闸板上相对设置有半圆形缺口，两个所述半圆形缺口
形成用于穿设钻杆的通孔；
所述上闸板阀、所述全封闭闸板阀和所述下闸板阀，沿所述操
作通道延伸的方向，依次设置在所述操作通道上；
所述操作通道的侧壁上，位于所述全封闭闸板阀和所述下闸板
阀之间设置有钻井液下出口，所述钻井液下出口与所述钻井液供给
系统连通，所述钻井液下出口上设置有所述下旁通阀；
所述操作通道的侧壁上，位于所述全封闭...

【专利技术属性】
技术研发人员：王帆，
申请(专利权)人：王帆，
类型：发明
国别省市：北京;11