一种盾构式套管内欠平衡气体反循环钻井设备制造技术

本实用新型专利技术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。本实用新型专利技术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。本实用新型专利技术占地面积小、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。

【技术实现步骤摘要】
一种盾构式套管内欠平衡气体反循环钻井设备
本技术属于钻井设备
，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本技术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。本技术盾构式套管内欠平衡气体反循环钻井设备内容简述：本技术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。井下塔式钻具部分：由钻杆、套管、冲击钻头、二级扩孔钻、四级扩孔钻、三级扩孔钻、外井封、空气锤、内井封和气渣分离器组成，在冲击钻头的上部依次设有二级扩孔钻、三级扩孔钻、四级扩孔钻，其外部设有套管，通过外井封固定连接。本技术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。本技术占地面积小、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。附图说明图1是盾构式套管内欠平衡气体反循环钻井设备结构示意图；图2是盾构式套管内欠平衡气体反循环钻井设备侧视图；图3是载车部分结构示意图；图4是猫道结构示意图；图5是四导柱结构示意图；图6是井下塔式钻具结构示意图；图中：1是载车、2是桅杆、3是顶驱滑车、4是套管机械手、5是钻杆机械手、6是钻机平台、7是强力卸扣钳、8是钻杆猫道、9是套管猫道、10是自动打包系统、11是井下塔式钻具、12是四导柱、13是夹管器、14是套管、15是套管托架、16是钻杆托架、17是电机、18是猫头、19是钻杆、20是下顶驱、21是上顶驱、22管排、23是下平台、24是封井器、25是四导柱液压缸、26是载车支腿、27冲击钻头、28是二级扩孔钻、29是四级扩孔钻、30是三级扩孔钻、31是外井封、32是空气锤、33是内井封、34是气渣分离器、35是液压油箱、36是钻杆顶出机构、37是套管挡管销、38是钻杆挡管销、39套管托架支腿、40钻杆托架支腿、41封井器液压缸组、42主液压缸。具体实施方式本技术盾构套内钻井与气体反循环欠平衡钻井设备是这样实现的，下面结合附图作具体说明。本技术盾构套内钻井与气体反循环欠平衡钻井设备，是由：井下塔式钻具、四导柱、猫道和载车四部分构成。见图1～图3，载车部分由：载车1、桅杆2、顶驱滑车3、套管机械手4、钻杆机械手5、下顶驱20、上顶驱21、管排22、载车支腿26和强力卸扣钳7组成，桅杆2、顶驱滑车3设置在载车1上，在顶驱滑车3的下部设有套管机械手4和钻杆机械手5，在下顶驱20的上部设有上顶驱21，下顶驱20的上部设有管排22，完成桅杆2翻转。顶驱滑车3设置在桅杆2上，顶驱滑车3在桅杆2可以上下滑动，顶驱滑车3内设有上顶驱21与下顶驱20，下顶驱20可以在顶驱滑车3内滑动，套管机械手4设置在顶驱滑车3上，钻杆机械手5设置在下顶驱20上，通过下顶驱20在顶驱滑车3内滑动拉开套管14与钻杆19上管时所需距离，液压油箱35负责钻机液压系统的液压油供应；通过载车支腿26负责载车1工作时支撑地面稳定载车1。载车部分是钻机主体设备，顶驱滑车3的作用是向井下钻杆19、钻具11传导扭矩，并猫道部分配合完成抓取套管14与钻杆19，同时完成上卸扣功能。见图1、图2、图4猫道部分：由钻杆猫道8、套管猫道9、自动打包系统10、套管14、套管托架15、钻杆托架16、电机17、猫头18、钻杆19、钻杆顶出机构36、套管挡管销37、钻杆挡管销38、套管托架支腿39和钻杆托架支腿40组成，套管猫道9与钻杆猫道8纵向连接，两个套管托架15与套管猫道9横向连接，两个钻杆托架16与钻杆猫道8横向连接，猫头18在钻杆猫道8与套管猫道9内，在钻杆猫道8下部设有电机17，通过电机17驱动做往复运动，钻杆托架16与套管托架15前端分别有一对钻杆挡管机构38，套管挡管机构37，套管猫道9内有一对钻杆顶出顶出机构36。在钻杆托架16上设有钻杆19，设置在钻杆猫道8内，钻杆挡管销38设置在钻杆托架16上；在套管托架15上设有套管14，设置在套管猫道9内，套管挡管销37设置在套管托架15上，猫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一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；载车部分：由：载车（1）、桅杆（2）、顶驱滑车（3）、套管机械手（4）、钻杆机械手（5）、下顶驱（20）、上顶驱（21）、管排（22）、载车支腿（26）和强力卸扣钳（7）组成，桅杆（2）、顶驱滑车（3）设置在载车（1）上，在顶驱滑车（3）的下部设有套管机械手（4）和钻杆机械手（5），在下顶驱（20）的上部设有上顶驱（21），下顶驱（20）的上部设有管排（22）；顶驱滑车（3）设置在桅杆（2）上，顶驱滑车（3）在桅杆（2）上可以上下滑动，顶驱滑车（3）内设有上顶驱（21）与下顶驱（20），套管机械手（4）设置在顶驱滑车（3）上，钻杆机械手（5）设置在下顶驱（20）上，通过下顶驱（20）在顶驱滑车（3）内滑动拉开套管（14）与钻杆（19）上管时所需距离。

【技术特征摘要】
1.一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；载车部分：由：载车（1）、桅杆（2）、顶驱滑车（3）、套管机械手（4）、钻杆机械手（5）、下顶驱（20）、上顶驱（21）、管排（22）、载车支腿（26）和强力卸扣钳（7）组成，桅杆（2）、顶驱滑车（3）设置在载车（1）上，在顶驱滑车（3）的下部设有套管机械手（4）和钻杆机械手（5），在下顶驱（20）的上部设有上顶驱（21），下顶驱（20）的上部设有管排（22）；顶驱滑车（3）设置在桅杆（2）上，顶驱滑车（3）在桅杆（2）上可以上下滑动，顶驱滑车（3）内设有上顶驱（21）与下顶驱（20），套管机械手（4）设置在顶驱滑车（3）上，钻杆机械手（5）设置在下顶驱（20）上，通过下顶驱（20）在顶驱滑车（3）内滑动拉开套管（14）与钻杆（19）上管时所需距离。2.根据权利要求1所述的盾构式套管内欠平衡气体反循环钻井设备，其特征在于：所述的猫道部分：由钻杆猫道（8）、套管猫道（9）、自动打包系统（10）、套管（14）、套管托架（15）、钻杆托架（16）、电机（17）、猫头（18）、钻杆（19）、钻杆顶出机构（36）、套管挡管销（37）、钻杆挡管销（38）、套管托架支腿（39）和钻杆托架支腿（40）组成，套管猫道（9）与钻杆猫道（8）纵向连接，两个套管托架（15）与套管猫道（9）横向连接，两个钻杆托架（16）与钻杆猫道（8）横向连接，猫头（18）在钻杆猫道（8）与套管猫道（9）内，在钻杆猫道（8）下部设有电机（17），钻杆托架（16）与套管托架（15）前端分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：张朝纯，张晓，郑毅，曹溪，王悦，张忠涛，杨智光，高德利，孙冰，张风林，金葵，黄弘森，孙兴明，韩宝忠，文屹，钟明，贺群，
申请(专利权)人：鞍山万维科技有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21