侧部鞍形弹弓式连续运动钻机制造技术

本公开涉及一种钻机，所述钻机包括钻机钻台、第一支撑结构和第二支撑结构、井架、下部钻探机、连续钻探单元、上部钻探机和上部井架组件。所述钻机钻台包括V型门，所述V型门限定V型门轴线，所述V型门轴线从所述钻机钻台的包括所述V型门的侧面垂直延伸。所述第一支撑结构和所述第二支撑结构限定具有横向廊道轴线的横向廊道，其中所述横向廊道轴线垂直于所述V型门轴线。所述钻机可用于对井眼的连续钻探。

Side saddle slingshot continuous motion drill

【技术实现步骤摘要】
侧部鞍形弹弓式连续运动钻机美国非临时专利申请：侧部鞍形弹弓式连续运动钻机专利技术人：ASHISHGUPTA(休斯顿，得克萨斯州)PADIRAREDDY(里士满，得克萨斯州)DENVERLEE(休斯顿，得克萨斯州)申请人：NABORSDRILLINGTECHNOLOGIESUSA,INC.侧部鞍形弹弓式连续运动钻机相关申请的交叉引用本申请是要求于2018年7月19日提交的美国临时申请号62/700,704的优先权的非临时申请，其通过引用整体并入本文。
本公开总体上涉及钻机，并且具体地涉及用于石油勘探与生产工业中钻井的钻机结构。
技术介绍
陆基钻机可以配置为移动到不同位置以在相同区域内(传统上称为井场)对多个井进行钻探。在某些情形下，陆基钻机可以行进跨过存在就位井口的已钻井。此外，陆地钻机上的井架放置对钻井活动可能有影响。例如，取决于钻机上的井架放置，现有的井口可能干扰位于陆地的设备(例如，现有的(多个)井口)的位置，还可能干扰操作所需的设备的提升和下降。
技术实现思路
本公开提供一种钻机。该钻机可以包括具有V型门的钻机钻台。钻机钻台的包括V型门的侧面可以限定钻机钻台的V型门侧面。V型门可以具有限定为垂直于钻机钻台的V型门侧面的V型门轴线。钻机可以包括第一支撑结构和第二支撑结构。钻机钻台可以由第一支撑结构和第二支撑结构支撑。钻机钻台、第一支撑结构和第二支撑结构可以形成横梁式结构。在第一支撑结构和第二支撑结构之间以及在钻机钻台下方的开放空间可以限定具有横向廊道轴线的横向廊道。横向廊道轴线可以垂直于V型门轴线。钻机可以包括井架，该井架在一个或多个井架安装点处机械地联接至钻机钻台、第一支撑结构或第二支撑结构中的一个或多个。井架可以包括框架，该框架具有限定井架V型门侧面的开口侧，该井架V型门侧面与V型门对齐。井架可以包括在V型门侧面处联接至框架的一个或多个齿条。钻机可以包括下部钻探机(LDM)，该LDM联接至井架且可相对于井架垂直地移动。钻机可以包括连续钻探单元(CDU)，该CDU机械地联接至LDM。钻机可以包括上部钻探机(UDM)，该UDM联接至井架且可相对于井架垂直地移动。钻机可以包括上部泥浆组件(UMA)，该UMA联接至井架且可相对于井架垂直地移动。UMA可以包括钻探泥浆供给管，该钻探泥浆供给管适合于将钻井液供应到由UDM夹持的限定上部流动路径的管状构件。本公开还提供一种方法。该方法可以包括将钻机定位在井场处。该钻机可以包括具有V型门的钻机钻台。钻机钻台的包括V型门的侧面可以限定钻机钻台的V型门侧面。V型门可以具有限定为垂直于钻机钻台的V型门侧面的V型门轴线。钻机可以包括第一支撑结构和第二支撑结构。钻机钻台可以由第一支撑结构和第二支撑结构支撑。钻机钻台、第一支撑结构和第二支撑结构可以形成横梁式结构。在第一支撑结构和第二支撑结构之间以及在钻机钻台下方的开放空间可以限定具有横向廊道轴线的横向廊道。横向廊道轴线可以垂直于V型门轴线。钻机可以包括井架，该井架在一个或多个井架安装点处机械地联接至钻机钻台、第一支撑结构或第二支撑结构中的一个或多个。井架可以包括框架，该框架具有限定井架V型门侧面的开口侧，该井架V型门侧面与V型门对齐。井架可以包括在V型门侧面处联接至框架的一个或多个齿条。钻机可以包括下部钻探机(LDM)，该LDM联接至井架且可相对于井架垂直地移动。钻机可以包括连续钻探单元(CDU)，该CDU机械地联接至LDM。钻机可以包括上部钻探机(UDM)，该UDM联接至井架且可相对于井架垂直地移动。钻机可以包括上部泥浆组件(UMA)，该UMA联接至井架且可相对于井架垂直地移动。UMA可以包括钻探泥浆供给管，该钻探泥浆供给管适合于将钻井液供应到由UDM夹持的限定上部流动路径的管状构件。该方法还可以包括使用钻机对井眼进行连续地钻探。附图简要说明结合附图阅读以下详细描述可以最好地理解本公开。需要强调的是，根据行业的标准实践，各种特征并不是按比例绘制的。事实上，为了论述清楚，各种特征的比例尺寸可以任意增加或减小。图1至图3描绘了与本公开的至少一个实施例一致的钻机的透视图。图4描绘了图1至图3的钻机的V型门侧面的正视图。图5描绘了图1至图3的钻机的司钻房侧面的正视图。图6描绘了图1至图3的钻机的背面的正视图。图7描绘了图1至图3的钻机的司钻对侧的正视图。图8描绘了图1至图3的钻机的俯视图。图9描绘了图1至图3的钻机的支撑结构的剖视俯视图。图10描绘了图1至图3的钻机的井架和二级井架的局部侧视图。图11描绘了与本公开的至少一个实施例一致的连续钻探单元(CDU)的横截面视图。图12至图21A描绘了处于连续钻探操作的各个阶段的图1的钻机。具体实施方式应该理解，以下公开内容提供了用于实现各种实施例的不同特征的许多不同实施例或实例。下方描述了组件和布置的具体实例以简化本公开。当然，这些都仅充当实例，并非意在限制本公开。另外，本公开可以在各种实例中重复附图标记和/或字母。这种重复是为了简单和清楚，并且本身不表示所讨论的各种实施例和/或配置之间的关系。图1至图10描绘了钻机10的透视图。钻机10可以定位在井场5中。井场5可以包括一个或多个井口7。在一些情况下，井口7可以沿着井场5以线性方式布置。每个井口7都可以是延伸到地面下方的井眼的上端，或者可以表示钻机10将钻出这种井眼的位置。在一些实施例中，每个井口7都可以包括一个或多个部件，诸如采油树8或防喷器(BOP)9。在一些实施例中，如本文在下面进一步讨论的，钻机10可以适合于在井场5内行进，以例如但不限于在钻探操作或在其他操作中与每个井口7一起使用。钻机10可以包括钻机钻台12和一个或多个支撑结构14。支撑结构14可以定位成支撑钻机钻台12和钻机10的在地平面以上的其他部件，如下面进一步讨论的。在一些实施例中，支撑结构14可以包括允许钻机10行进穿过井场5的部件，如下文进一步讨论的。在一些实施例中，支撑结构14可以布置成使得支撑结构14和钻机钻台12形成横梁式结构。在支撑结构14之间以及在钻机钻台12下方的开放空间可以限定至少一个横向廊道16，由图1至图10中的横向廊道轴线18表示。在一些实施例中，钻机10可以取向成使得横向廊道轴线18与井场5的井口7基本上对齐。在这样的布置方式中，随着钻机10沿着井口7的线行进穿过井场5以例如但不限于从钻探第一井口7移动到钻探第二井口7，钻机10可以在横向廊道轴线18的方向上线性行进。由于支撑结构14或钻机钻台12无固定部件定位在横向廊道16中，因此钻机10可能不会干扰井口7的任何部件，例如但不限于采油树8。在一些实施例中，如图1至图10所描绘，钻机10可以包括两个支撑结构14，该两个支撑结构限定单个横向廊道16。在一些实施例中，钻机10可以包括更多数量的支撑结构14，该更多数量的支撑结构布置成限定两个或更多个横向廊道1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钻机，包括：/n钻机钻台，所述钻机钻台具有V型门，所述钻机钻台的包括所述V型门的侧面限定所述钻机钻台的V型门侧面，所述V型门具有限定为垂直于所述钻机钻台的所述V型门侧面的V型门轴线；/n第一支撑结构和第二支撑结构，所述钻机钻台由所述第一支撑结构和所述第二支撑结构支撑，所述钻机钻台、所述第一支撑结构和所述第二支撑结构形成横梁式结构，在所述第一支撑结构和所述第二支撑结构之间以及在所述钻机钻台下方的开放空间限定具有横向廊道轴线的横向廊道，其中所述横向廊道轴线垂直于所述V型门轴线；/n井架，所述井架在一个或多个井架安装点处机械地联接至所述钻机钻台、所述第一支撑结构或所述第二支撑结构中的一个或多个，所述井架包括框架，所述框架具有限定井架V型门侧面的开口侧，所述井架V型门侧面与所述V型门对齐，所述井架包括在所述V型门侧面处联接至所述框架的一个或多个齿条；/n下部钻探机(LDM)，所述LDM联接至所述井架且可相对于所述井架垂直地移动；/n连续钻探单元(CDU)，所述CDU机械地联接至所述LDM；/n上部钻探机(UDM)，所述UDM联接至所述井架且可相对于所述井架垂直地移动；以及/n上部泥浆组件(UMA)，所述UMA联接至所述井架并且可相对于所述井架垂直地移动，所述UMA包括钻探泥浆供给管，所述钻探泥浆供给管适合于将钻井液供应到由所述UDM夹持的限定上部流动路径的管状构件。/n...

【技术特征摘要】
20180719 US 62/700,7041.一种钻机，包括：
钻机钻台，所述钻机钻台具有V型门，所述钻机钻台的包括所述V型门的侧面限定所述钻机钻台的V型门侧面，所述V型门具有限定为垂直于所述钻机钻台的所述V型门侧面的V型门轴线；
第一支撑结构和第二支撑结构，所述钻机钻台由所述第一支撑结构和所述第二支撑结构支撑，所述钻机钻台、所述第一支撑结构和所述第二支撑结构形成横梁式结构，在所述第一支撑结构和所述第二支撑结构之间以及在所述钻机钻台下方的开放空间限定具有横向廊道轴线的横向廊道，其中所述横向廊道轴线垂直于所述V型门轴线；
井架，所述井架在一个或多个井架安装点处机械地联接至所述钻机钻台、所述第一支撑结构或所述第二支撑结构中的一个或多个，所述井架包括框架，所述框架具有限定井架V型门侧面的开口侧，所述井架V型门侧面与所述V型门对齐，所述井架包括在所述V型门侧面处联接至所述框架的一个或多个齿条；
下部钻探机(LDM)，所述LDM联接至所述井架且可相对于所述井架垂直地移动；
连续钻探单元(CDU)，所述CDU机械地联接至所述LDM；
上部钻探机(UDM)，所述UDM联接至所述井架且可相对于所述井架垂直地移动；以及
上部泥浆组件(UMA)，所述UMA联接至所述井架并且可相对于所述井架垂直地移动，所述UMA包括钻探泥浆供给管，所述钻探泥浆供给管适合于将钻井液供应到由所述UDM夹持的限定上部流动路径的管状构件。


2.根据权利要求1所述的钻机，进一步包括第三支撑结构，所述第一支撑结构、所述第二支撑结构和所述第三支撑结构限定第二横向廊道轴线。


3.根据权利要求1所述的钻机，其中所述第一支撑结构或所述第二支撑结构中的每一个都包括：
下箱体，所述下箱体与地面接触；以及
支撑梁，所述支撑梁在下部枢转点处可枢转地联接至所述下箱体并且在上部枢转点处可枢转地联接至所述钻机钻台，所述支撑梁在所述下箱体和所述钻机钻台之间形成连杆机构，以允许所述钻机钻台随着所述支撑梁相对于所述下箱体和所述钻机钻台枢转而在降下位置和升起位置之间移动。


4.根据权利要求3所述的钻机，其中所述第一支撑结构或所述第二支撑结构中的至少一个进一步包括在所述下箱体和所述钻机钻台之间延伸的斜支撑梁。


5.根据权利要求3所述的钻机，进一步包括一个或多个液压缸，所述一个或多个液压缸适合于使所述钻机钻台在所述降下位置和所述升起位置之间移动。


6.根据权利要求1所述的钻机，进一步包括联接至所述井架的二层台，所述二层台包括一个或多个指板，所述一个或多个指板定位成在所述二层台中限定可将管状构件定位在其中以便存放在所述钻机上的垂直位置的槽。


7.根据权利要求6所述的钻机，其中所述指板布置成使得所述槽从所述二层台的开口中部径向地延伸，使得管状构件可相对于所述二层台中间的位置径向地定位到所述二层台中。


8.根据权利要求6所述的钻机，进一步包括钻杆处理机组件。


9.根据权利要求8所述的钻机，其中所述钻杆处理机组件包括：
二级井架，所述二级井架机械地联接至所述钻机钻台；
钻杆处理机，所述钻杆处理机包括钻杆夹持器，所述钻杆夹持器通过钻杆处理机臂和钻杆处理机滑架机械地联接至所述二级井架，所述钻杆处理机臂机械地联接至所述钻杆处理机滑架。


10.根据权利要求1所述的钻机，其中所述井架通过销连接可枢转地联接至所述井架安装点。


11.根据权利要求10所述的钻机，其中所述井架可在垂直位置和水平位置之间移动。


12.根据权利要求1所述的钻机，其中所述井架由两个或更多个井架子部件构成，当所述井架处于水平位置时，所述井架子部件可彼此脱离。


13.根据权利要求1所述的钻机，其中所述支撑结构包括一个或多个行进致动器，所述一个或多个行进致动器适合于使所述钻机沿着所述横向廊道轴线移动穿过井场。


14.根据权利要求13所述的钻机，其中所述行进致动器是可旋转的，使得所述行进致动器适合于使所述钻机在多个方向上移动穿过所述井场。


15.根据权利要求1所述的钻机，进一步包括机械地联接至所述钻机钻台或者所述第一支撑结构或所述第二支撑结构的泥浆罐、补给罐、处理罐、泥浆处理设备、压缩机、变频驱动器、钻探钢丝绳卷绕机、司钻房、节流室、泥浆气体分离器滑橇、楼梯塔滑橇、液压动力单元滑橇、或蓄能器滑橇中的一个或多个。


16.根据权利要求15所述的钻机，其中司钻房或节流室定位在所述钻机钻台上或从所述钻机钻台悬臂伸出。


17.根据权利要求15所述的钻机，其中泥浆气体分离器滑橇和楼梯塔滑橇机械地联接至所述钻机钻台。


18.根据权利要求15所述的钻机，其中液压动力单元滑橇或蓄能器滑橇机械地联接至所述第一支撑结构或所述第二支撑结构或从所述第一支撑结构或所述第二支撑结构悬臂伸出。


19.根据权利要求1所述的钻机，其中所述UDM包括：
UDM夹具，所述UDM夹具适合于接合管状构件以允许所述UDM使所述管状构件旋转；以及
UDM卡瓦，所述UDM卡瓦定位成接合所述管状构件以允许所述UDM使所述管状构件垂直地移动。


20.根据权利要求19所述的钻机，其中由所述UDM夹具和所述UDM卡瓦接合的所述管状构件与所述井架的所述齿条对齐。


21.根据权利要求1所述的钻机，其中所述LDM包括：
LDM夹具，所述LDM夹具适合于接合管状构件以允许所述LDM使所述管状构件旋转；以及
LDM卡瓦，所述LDM卡瓦定位成接合所述管状构件以允许所述LDM使所述管状构件垂直地移动。


22.根据权利要求21所述的钻机，其中由所述LDM夹具和所述LDM卡瓦接合的所述管状构件与所述井架的所述齿条对齐。


23.根据权利要求1所述的钻机，其中所述CDU包括：
下部密封件，所述下部密封件定位在下部密封件壳体内，所述下部密封件定位成抵靠由所述LDM夹持的第一管状构件的上端密封；
循环壳体，所述循环壳体机械地联接至所述下部密封件壳体，所述循环壳体包括一个或多个流体入口，所述一个或多个流体入口定位成允许钻井液进入所述循环壳体的内部并流入所述第一管状构件中，从而限定下部流动路径；
阀，所述阀定位在阀壳体内，所述阀壳体联接至所...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿希什·古普塔，帕迪拉·雷迪，当韦尔·利，
申请(专利权)人：内搏斯铂井技术美国公司，
类型：发明
国别省市：美国;US