專利名稱：用于以連續(xù)的工具旋轉(zhuǎn)和連續(xù)的鉆井液供應來鉆井的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在地下結(jié)構(gòu)中形成井眼的鉆機(drilling rig)的設(shè)備,其中，鉆機包括第一頂部從動鉆井機(driven drilling machine),第一頂部從動鉆井機被設(shè)置成可沿導軌豎直地移位，更具體地，其中在第一鉆井機與井眼之間設(shè)置有第二鉆井機。第二鉆井機可沿導軌豎直地移位，并設(shè)有旋轉(zhuǎn)臺，其被設(shè)置成能夠承受管柱的重量；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元，其被設(shè)置成用于使管柱連續(xù)旋轉(zhuǎn)；流體室，由于流體室設(shè)有管柱端口，管柱端口包括被設(shè)置成以流體密封的方式封閉管柱端口的裝置，故流體室被設(shè)置成將管柱端部與鉆井液站連接；以及動力鉗，由于動力鉗設(shè)置在流體室中，故動力鉗被設(shè)置成用于連接到管柱的元件的連續(xù)旋轉(zhuǎn)。還描述了用于以連續(xù)的工具旋轉(zhuǎn)以及連續(xù)的鉆井液供應來鉆井的方法。
背景技術(shù)：
在地下鉆井期間，例如在與油氣勘探相關(guān)的勘探和開采鉆井中，隨著孔的延伸，新的鉆桿段被穩(wěn)定地聯(lián)結(jié)。在每個這樣的操作中，管柱的旋轉(zhuǎn)被停止，而且在正在使用的大多數(shù)技術(shù)中，在管柱延伸時，鉆井液的循環(huán)同時停止。旋轉(zhuǎn)和鉆井液循環(huán)中的這種中斷的缺陷在業(yè)內(nèi)是公知的。將巖屑運出井(的操作)被停止，巖屑將由此開始下沉，并且?guī)r屑可沉積在水平井眼部。由于在重新開始鉆井操作之前，鉆井液必須循環(huán)一些時間以清潔井眼，所以這會帶來時間損失。當管柱停止旋轉(zhuǎn)時，由于下沉巖屑的匯集，而且所要克服的地層壁的摩擦力因井眼與井眼周圍的地層之間的壓力差而增大，管柱被卡在井眼中的風險也增大。另一缺陷是，鉆井液循環(huán)的停止導致鉆井液中的壓力發(fā)生變化，如果壓力超過臨界極限值，地層流體就會進入井眼內(nèi)，或者鉆井液可泄漏到地層內(nèi)，而這兩種情形都是不期望發(fā)生的。從N0326427知曉一種用于頂部驅(qū)動器的設(shè)備，其中，驅(qū)動軸設(shè)置成可釋放地連接到驅(qū)動齒輪，并且第一鉆桿的第一端部設(shè)有貫通的中心行程，其設(shè)置成在鉆井液站與鉆桿中行進的流體之間實現(xiàn)流體連通。第一、第二可釋放的驅(qū)動軸或管柱分別包圍壓力密封件以及一閥(該閥被設(shè)置用于在打開位置為鉆桿或驅(qū)動軸提供一條通道)，形成第一室和第二室。第二室分配有鉆井液入口，且該鉆井液入口設(shè)置成在鉆井液站與聯(lián)結(jié)外殼之間形成流體連通。由此提供一種連續(xù)的鉆井液循環(huán)的可能性，但在安裝新鉆桿段時鉆柱不得不停止旋轉(zhuǎn)。GB2399112描述了在鉆井期間用于連接管部件而不停止鉆柱的旋轉(zhuǎn)或流體通過管柱的循環(huán)的方法和裝備。這是通過頂部驅(qū)動器與旋轉(zhuǎn)臺之間的協(xié)作實現(xiàn)的。聯(lián)結(jié)到管部件上的螺紋部的流體循環(huán)設(shè)備在頂部驅(qū)動器與管柱分離時用于進行流體循環(huán)。US6412554描述了供流體在管柱(例如盤繞管路或由螺接在一起的管段組成的管柱)中來回進行連續(xù)循環(huán)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括上室和下室，上室和下室具有用于接納管柱的貫穿開口 ；而密封裝置設(shè)置在上、下開口處，并設(shè)置成繞管柱緊密地配合。該系統(tǒng)還包括用于使管柱或管部件相對于上室和下室旋轉(zhuǎn)并軸向位移的設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是彌補或減少現(xiàn)有技術(shù)中的至少一個缺陷，或者至少對現(xiàn)有技術(shù)提供有效的替換方案。上述目的通過以下說明書和隨后權(quán)利要求書所公開的特征實現(xiàn)。提供一種用于鉆機的設(shè)備，該設(shè)備能夠既用于管柱的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，也用于鉆井液的連續(xù)循環(huán)，使得井的一部分的鉆探操作能夠不間斷地進行。本發(fā)明將能夠有助于在建立井眼期間增大生產(chǎn)率。利用了設(shè)置在鉆臺之上并與鉆臺的中心軸線軸向一致的兩個鉆井機；上部的第一鉆井機根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)為頂部驅(qū)動器，并執(zhí)行包括管柱旋轉(zhuǎn)、向管柱供應鉆井液、管柱的軸向位移以及還有在聯(lián)結(jié)管柱期間鉆桿段相對于鉆柱的旋轉(zhuǎn)的基本鉆井操作；下部的第二鉆井機則除了能夠?qū)@井液供應到管柱之外，還設(shè)有被設(shè)置成能夠懸掛管柱同時旋轉(zhuǎn)管柱的裝置。這兩個鉆井機包括被設(shè)置用于在從鉆臺或類似位置向上延伸的井架中沿導軌進 行豎直和獨立的位移的裝置。這些鉆井機可連接到同一組導軌。第一鉆井機具有向下延伸的驅(qū)動軸，該驅(qū)動軸出于實踐目的通常設(shè)有驅(qū)動軸延伸部。在進一步的描述中，術(shù)語“驅(qū)動軸”涵蓋任何時間使用的驅(qū)動軸，無論其實際上借助可釋放單元實體地延伸，還是驅(qū)動軸被設(shè)置成一個元件。在驅(qū)動軸延伸部被明確地表達的情況下，使用術(shù)語“驅(qū)動軸延伸部”。第二鉆井機設(shè)有中心貫穿的開口，并包括被設(shè)置用于連續(xù)旋轉(zhuǎn)管柱的旋轉(zhuǎn)臺，而且設(shè)有用于例如以所謂的“動力卡瓦”的形式來懸掛管柱的裝置。在旋轉(zhuǎn)臺之上設(shè)有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元被設(shè)置成能夠可釋放地連接到管柱的一部分。被設(shè)置用于連續(xù)旋轉(zhuǎn)的動力鉗放置在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元之上，并設(shè)置在流體室內(nèi)。流體室設(shè)有上端口、下端口，由于這兩個端口設(shè)有壓力密封件，這些壓力密封件設(shè)置用以在管柱或管柱段的周圍緊密地封閉，所以上端口、下端口與管柱軸線一致并設(shè)置用于通過鉆桿進行供給。上端口額外設(shè)有截止閥；該截止閥被設(shè)置成能夠關(guān)閉所述端口，并且在打開位置能夠貫穿管柱段進行供給。流體室設(shè)有被設(shè)置成供應加壓鉆井液并且還從流體室排放流體的裝置。流體室有利地設(shè)有通風裝置，該通風裝置被設(shè)置成引導空氣或其他氣體進入或離開流體室。鉆井操作按以下方式進行a)第一鉆井機使管柱旋轉(zhuǎn)，并按本身公知的方式將鉆井液供應到管柱中的中心開口，直到必須以新管段來延伸管柱為止。管段被懸掛在旋轉(zhuǎn)臺中。第一鉆井機驅(qū)動軸的一部分，或者可能地驅(qū)動軸延伸部(以下為了簡單稱為“驅(qū)動軸”)向下延伸到流體室內(nèi)，并被動力鉗包圍。壓力密封件包圍管柱和驅(qū)動軸。b)在調(diào)整旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元的旋轉(zhuǎn)速度以對應于管柱的旋轉(zhuǎn)速度之后，在管柱旋轉(zhuǎn)的同時，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元和管柱被聯(lián)結(jié)。此后，第一鉆井機可脫離，因為現(xiàn)在管柱的旋轉(zhuǎn)由下部的鉆井機負責。c)在調(diào)整動力鉗的旋轉(zhuǎn)速度以對應于管柱的旋轉(zhuǎn)速度之后，這使得驅(qū)動軸接合。壓力密封件開始起作用。d)通過使旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元和動力鉗同步操作，隨著流體室同時被加壓，驅(qū)動軸和管柱之間的螺紋連接被斷開。因為鉆井液能夠從流體室流入管柱內(nèi)，所以關(guān)閉對第一鉆井機的鉆井液供應。e)驅(qū)動軸與動力鉗脫離，并且在第一鉆井機的豎直位移中，驅(qū)動軸從截止閥被拉出，該截止閥在上壓力密封件起作用以及驅(qū)動軸從流體室的上端口被拉出之前被關(guān)閉。f)管柱的旋轉(zhuǎn)和豎直位移以及鉆井液的供應借助下部的鉆井機被維持，同時新的管柱段被連接到第一鉆井機的驅(qū)動軸。g)管柱段被引入上流體室端口內(nèi)。壓力密封件起作用。截止閥被打開；而且管柱段向下被移位到流體室內(nèi)，以在動力鉗中固定；動力鉗用于隨著通過第一鉆井機的鉆井液供應開始,而通過流體室的鉆井液供應停止，同時在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元與動力鉗的旋轉(zhuǎn)的同步操作中與管柱連接。h)隨著下部的鉆井機的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元與管柱脫離，由第一鉆井機維持旋轉(zhuǎn)、豎直 位移及鉆井液供應，流體室被排空而且壓力密封件不起作用。i)重復上述的操作a)至操作h),直到完成鉆井操作為止。在第一方案中，本發(fā)明更具體地涉及隨附權(quán)利要求I中所述的特征。可選實施例則陳述于隨附權(quán)利要求2-9中。在第二方案中，本發(fā)明更具體地涉及隨附權(quán)利要求10中所述的特征。在第三方案中，本發(fā)明涉及包圍動力鉗的可封閉流體室的使用，其利用設(shè)有旋轉(zhuǎn)臺的鉆井機向管柱供應鉆井液。


以下描述附圖中示出的優(yōu)選實施例的示例，附圖中圖I示出一個鉆機的側(cè)視圖，該鉆機包括兩個協(xié)同操作的鉆井機，其中，下部鉆井機是分段式的；圖2示意性地以較小比例示出連接到鉆井機的鉆井液站；圖3至圖7示出連續(xù)鉆井操作的不同步驟的側(cè)視圖，以箭頭和黑實線來表示正在起作用的單元以及流動的鉆井液；其中圖3示出正在借助下部鉆井機進行操作的管柱，并且管柱段已準備好連接到第一鉆井機；圖4示出管柱段連接到第一鉆井機并被引入流體室的上端口內(nèi)，而且被端口的壓力密封件密封地包圍；圖5示出管柱段被引導通過流體室的截止閥，而且連接到被設(shè)定成旋轉(zhuǎn)的動力甜；圖6示出管柱段與動力鉗脫離，并連接到現(xiàn)在與旋轉(zhuǎn)臺脫離而由第一鉆井機驅(qū)動的管柱，同時流體室排盡鉆井液；以及圖7示出由第一鉆井機驅(qū)動并相對于下部鉆井機而自由旋轉(zhuǎn)的管柱。
具體實施例方式在圖中，附圖標記“I”表示本身公知的頂部驅(qū)動器，以下也稱為第一鉆井機。第一鉆井機按照正常方式設(shè)有驅(qū)動軸11、驅(qū)動軸延伸部12和鉆井液入口 13，并附接到鉆機井架2，而且可沿導軌21在豎直方向上移位。鉆井機I相對于井眼6的中心軸線62設(shè)置在中心。
在第一鉆井機I與井眼6之間設(shè)置有第二鉆井機3 ;第二鉆井機附接到第二鉆機井架4，并可沿導軌41在豎直方向上移位。管柱5在井眼6中向下延伸(見圖2)，并由多個管柱段52組成，管柱段可與管柱5的端部51螺紋連接。管柱段52包括驅(qū)動管521，驅(qū)動管521設(shè)有一部分521a，部分521a具有被設(shè)置成可釋放地接合第二鉆井機3的多邊形橫截面。管柱5設(shè)有鉆頭53。井眼6從井口裝置61向下在地下結(jié)構(gòu)63中延伸。鉆井機1、3以流體連通的方式連接到鉆井液站7，鉆井液站7包括鉆井液泵71 ；供應線路72，其設(shè)置成經(jīng)由鉆井機1、3以及管柱5中的中心開口將加壓鉆井液引導到鉆頭
53;泵送路線73，其以流體連通的方式將鉆井液泵71與鉆井液儲槽74連接；以及返回線路75，其將井口裝置61和鉆井液儲槽74連接。供應線路72包括主要線路721，其設(shè)有第一截止閥723，第一截止閥723設(shè)置成以受控方式將鉆井液引導至第一鉆井機I ;以及次要線路722，其設(shè)有第二截止閥724，第二截止閥724設(shè)置成以受控方式將鉆井液引導至第二鉆井機3。排放線路76將第二鉆井機與鉆井液儲槽74連接。第二鉆井機3包括旋轉(zhuǎn)臺31，旋轉(zhuǎn)臺31設(shè)有動力卡瓦311，動力卡瓦311設(shè)置成使管柱5以本身公知的方式懸掛在旋轉(zhuǎn)臺31中。設(shè)置有連接到旋轉(zhuǎn)臺31的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元32 ;旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元32設(shè)置成通過可釋放地附接到驅(qū)動管521的多邊形部分521a，而能夠在管柱被懸掛于旋轉(zhuǎn)臺31中時使管柱5繞其中心軸線旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)臺31之上設(shè)置有動力鉗33，動力鉗33設(shè)置成用于連續(xù)旋轉(zhuǎn)。動力鉗33被封裝在流體室34中，流體室34分別設(shè)有上管柱端口 343和下管柱端口 341。管柱端口 341、343各自分別設(shè)有壓力密封件342、344 ；這些壓力密封件設(shè)置成通過包圍緊靠管柱5的一部分即管柱段53、或包圍緊靠第一鉆井機 的驅(qū)動軸延伸部12的一部分，來封閉管柱端口 341、343。流體室34與上壓力密封件344之間設(shè)置有截止閥345，截止閥345在打開位置被設(shè)置成用于引導管柱段52和所連接的驅(qū)動軸延伸部12的至少向下延伸的端部通過。流體室34還設(shè)有鉆井液入口 35，鉆井液入口 35與次要線路722處于流體連通的連接狀態(tài)?？煞忾]的流體室排放端口 351設(shè)置成能夠經(jīng)由排放線路76，將流體室34 (中的流體)排放到鉆井液儲槽74。流體室通風裝置352設(shè)置在流體室34的上部，并設(shè)置成當流體室充滿或排空鉆井液時，能夠使流體室34流通空氣和其他氣體。旋轉(zhuǎn)臺31、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元32、動力鉗33和流體室管柱端口 341、343形成有中心開口 36 ;中心開口 36延伸通過第二鉆井機3，并且相對于井眼6的中心軸線62被中心設(shè)置。當以根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的鉆機來執(zhí)行鉆井操作時，由于管柱5穿過第二鉆井機3的中心開口 36而延伸并相對于第二鉆井機3而自由地移動(見圖7)，所以管柱5在第一階段借助第一鉆井機I而旋轉(zhuǎn)并移位。鉆井液經(jīng)由第一鉆井機I的鉆井液入口 13而循環(huán)到鉆頭53，并經(jīng)由環(huán)空54 (見圖2)、井口裝置61、返回線路75和為鉆井液的本身公知的處理所必需的處理裝置(圖中未示)而返回到鉆井液儲槽74。第二鉆井機3沿豎直方向移位到上部的開始位置。在設(shè)置于管柱5中的最上方的驅(qū)動管521被置于該驅(qū)動管的多邊形驅(qū)動管部分521a被第二鉆井機3的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元32所包圍的情況下，此驅(qū)動管被設(shè)定成對應于管柱5而旋轉(zhuǎn)，并被引導與管柱5接合。管柱5借助動力卡瓦311，以本身公知的方式懸掛在旋轉(zhuǎn)臺31中。動力鉗33設(shè)定成對應于管柱5而旋轉(zhuǎn)，并被引導與穿過動力鉗延伸的驅(qū)動軸延伸部12接合。隨著第一鉆井機I的驅(qū)動齒輪脫離，現(xiàn)在可通過第二鉆井機3來執(zhí)行管柱的旋轉(zhuǎn)。在下一階段中，下壓力密封件342和上壓力密封件344以及流體室端口 351封閉，因為供應線路72的各截止閥724打開，所以鉆井液被供應到流體室34。借助動力鉗33相對于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元32的速度減小，驅(qū)動軸延伸部與管柱之間的連接斷開，鉆井液現(xiàn)在經(jīng)由流體室34和打開的管柱端部51供應。當供應線路72中的各截止閥723關(guān)閉時，停止對第一鉆井機I的鉆井液供應。此時管柱的旋轉(zhuǎn)和管柱5的位移由第二鉆井機3執(zhí)行。由于一旦驅(qū)動軸延伸部12被拉出截止閥345的中心行程(central run),第二鉆井機3的截止閥345就關(guān)閉，所以第一鉆井機I現(xiàn)在被移位而遠離第二鉆井機3，同時上壓力密封件344仍然圍繞驅(qū)動軸延伸部12密封地封閉壓力。此后，上壓力密封件344被拉回，而且驅(qū)動軸延伸部12被拉離第二鉆井機3，以連接到下一管柱段52 (見圖3)。 第一鉆井機I朝向第二鉆井機3移位，直到管柱段52的下端部被上壓力密封件344包圍為止；隨后上壓力密封件344起作用，以圍繞管柱段52密封地封閉壓力(見圖4)。此后打開截止閥345,第一鉆井機I和動力鉗33被設(shè)定成對應于管柱5旋轉(zhuǎn)。打開對第一鉆井機I的鉆井液供應(見圖5)。隨著第一鉆井機I的驅(qū)動齒輪脫離，而且管柱段52朝向管柱5的端部51移位并連接到管柱5，動力鉗33的旋轉(zhuǎn)速度相對于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元32而增大。關(guān)閉各截止閥724，停止對流體室34的鉆井液供應。隨著在操作中第一鉆井機I被設(shè)定，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元32、動力鉗33和動力卡瓦311與延伸的管柱5脫離。流體室34通過流體室排放端口 351和排放線路76來排空鉆井液，壓力密封件342、344脫離其緊靠管柱5的壓力密封狀態(tài)。上述過程重復進行，直到鉆頭到達期望的位置為止。對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，提供具有相關(guān)的監(jiān)視和操作裝置的根據(jù)本發(fā)明的鉆機，以同步上述各種操作。
權(quán)利要求
1.一種用于在地下結(jié)構(gòu)(63)中形成井眼(6)的鉆機的設(shè)備，其中，所述鉆機包括第一頂部從動鉆井機(1)，其設(shè)置成能夠沿導軌(21)豎直地移位；以及第二鉆井機(3)，其設(shè)置在所述第一鉆井機(I)與所述井眼之間，能夠沿導軌(41)豎直地移位，并設(shè)有被設(shè)置成能夠承受管柱(5)的重量的旋轉(zhuǎn)臺(31)、被設(shè)置成用于使管柱(5)連續(xù)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元(32)、以及被設(shè)置成能夠以流體連通的方式將管柱端部(51)與鉆井液站(7)連接的流體室(34)，所述流體室(34)設(shè)有多個管柱端口(341、343)，所述管柱端口包括被設(shè)置成能夠以流體密封的方式封閉所述管柱端口(341、343)的裝置(342、344、345)，其特征在于，所述第二鉆井機還設(shè)有被設(shè)置成能夠使元件(12、51)與所述管柱(5)連接/分離的動力鉗(33)，所述動力鉗(33)設(shè)置在所述流體室(34)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，所述管柱端口(341、343)設(shè)有壓力密封件(342、344)，所述壓力密封件設(shè)置成能夠以流體密封的方式包圍所述管柱(5)的一部分、管柱段(52)、或被連接到所述第一鉆井機(I)的驅(qū)動軸(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，所述上管柱端口(343)設(shè)有截止閥(345)，所述截止閥設(shè)置在上壓力密封件(344)與所述流體室(34)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，所述鉆井液站(7)包括供應線路(72)，所述供應線路設(shè)有被設(shè)置成能夠以流體連通的方式將鉆井液泵(71)與所述第一鉆井機(I)上的鉆井液入口(13)并與所述流體室(34)中的鉆井液入口(35)連接的裝置(721、722、723、724)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，所述流體室(34)設(shè)有與鉆井液儲槽(74)流體連通的可封閉的流體室排放端口( 351)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，所述流體室(34)設(shè)有可關(guān)閉的通風裝置(352)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一鉆井機(I)的所述導軌(21)被設(shè)置成遠離所述第二鉆井機(3)的所述導軌(41)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一鉆井機(I)的所述導軌(21)與所述第二鉆井機(3)的所述導軌(41) 一致。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，所述管柱段(52)包括驅(qū)動管(521)，所述驅(qū)動管設(shè)有一具有多邊形橫截面外形的部分(521a)。
10.一種用于以連續(xù)的工具旋轉(zhuǎn)和連續(xù)的鉆井液供應來鉆井的方法，所述方法包括以下步驟 a)管柱(5)設(shè)有位于地下結(jié)構(gòu)(63)中的井眼(6)內(nèi)的鉆頭(53);所述管柱被連接到第一頂部從動鉆井機(I)上的驅(qū)動軸(11)，并被引導穿過第二鉆井機(3)上的中心開口(36)，在鉆井液經(jīng)由所述第一鉆井機(I)上的鉆井液入口(13)被供應到所述鉆頭(53)的同時，所述管柱被旋轉(zhuǎn)并沿所述井眼(6)的軸向被向外移位； b)連接到所述第二鉆井機(3)中的旋轉(zhuǎn)臺(31)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元(32)被設(shè)定成以與所述管柱(5)的旋轉(zhuǎn)對應的速度旋轉(zhuǎn)； c)所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元(32)被引導成與所述旋轉(zhuǎn)管柱(5)的上方部分(521a)接合； d)在設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)臺(31)與所述第一鉆井機(I)之間的流體室(34)中的管柱端口(341、343)內(nèi)形成的可封閉的壓力密封件(342、344)被引導成，分別緊靠所述管柱(5)的一部分或緊靠所述驅(qū)動軸(11)的一部分形成壓力密封； 其特征在于 e)設(shè)置在所述流體室(34)中的動力鉗(33)被設(shè)定成以與所述驅(qū)動軸(11)的旋轉(zhuǎn)對應的速度旋轉(zhuǎn)； f)所述動力鉗被引導成與所述驅(qū)動軸(11)的一部分接合； g)通過減小所述動力鉗(33)相對于所述旋轉(zhuǎn)臺(31)的旋轉(zhuǎn)速度，所述驅(qū)動軸與所述管柱(5)脫離；同時，隨著鉆井液站(7)與所述鉆頭(53)之間經(jīng)由所述流體室(34)和開放的上管柱端部(51)而建立起流體連通的連接，繼之停止對所述第一鉆井機(I)的鉆井液供應； h )所述驅(qū)動軸(11)被移位到所述流體室(34 )之外，隨著所述截止閥(345 )關(guān)閉，且上壓力密封件(344)從緊靠所述驅(qū)動軸(11)脫離，所述第一鉆井機(I)被移位而遠離所述第二鉆井機(3)； i )管柱段(52)被連接到所述第一鉆井機(I)的所述驅(qū)動軸(11)，并且被移位到所述流體室(34)內(nèi)，所述上壓力密封件(344)被引導成緊靠所述管柱段(52)，而且所述截止閥(345 )被打開； j)所述動力鉗(33)被引導成與所述管柱段(52)的一部分接合，并且在所述管柱段(52)上提供大于所述管柱(5)的旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)速度； k)所述動力鉗(33 )朝向所述管柱(5 )被移位，并且將所述管柱段(52 )與所述管柱(5 )連接，對所述弟一鉆井機(I)的鉆井液供應被建立，此后對所述流體室(34)的鉆井液供應被停止； I)所述第一鉆井機(I)恢復所述鉆柱(5)的旋轉(zhuǎn)和豎直位移，所述流體室(34)通過排放端口(351)排出流體到鉆井液儲槽(74)，此后所述壓力密封件從緊靠所述管柱(5)脫離；以及 m)重復步驟b)至步驟I)。
11.一種包圍動力鉗(33)的可封閉的流體室(34)的應用，在利用設(shè)有旋轉(zhuǎn)臺(31)的鉆井機(3)時向管柱(5)供應鉆井液。
全文摘要
描述了用于在地下結(jié)構(gòu)(63)中形成井眼(6)的鉆機的設(shè)備，其中鉆機包括設(shè)置成可沿導軌(21)豎直移位的第一頂部從動鉆井機(1)；而第二鉆井機(3)設(shè)置在第一鉆井機(1)與井眼(6)之間，可沿導軌(41)豎直移位，并設(shè)有被設(shè)置成能夠承受管柱(5)的重量的旋轉(zhuǎn)臺(31)、被設(shè)置成使管柱(5)連續(xù)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元(32)、流體室(34)以及動力鉗(33)；由于流體室(34)設(shè)有管柱端口(341、343)，管柱端口包括被設(shè)置成能夠以流體密封的方式封閉管柱端口(341、343)的裝置(342、344、345)，流體室(34)被設(shè)置成能夠以流體連通的方式將管柱端部(51)與鉆井液站(7)連接；由于動力鉗(33)設(shè)置在流體室(34)中，動力鉗被設(shè)置成連續(xù)旋轉(zhuǎn)連接到管柱(5)的元件(12、52)。還描述了以連續(xù)的工具旋轉(zhuǎn)和連續(xù)的鉆井液供應鉆井的方法。
文檔編號E21B7/00GK102803643SQ201180007165
公開日2012年11月28日 申請日期2011年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月26日
發(fā)明者黑爾格·克龍, 馬斯·格蘭若德, 奧德·B·斯凱爾塞特 申請人:西部鉆探產(chǎn)品有限公司