本發(fā)明屬于石油機械技術(shù)領(lǐng)域，適用于陸上及海洋鉆機和修井機，涉及一種連續(xù)運動起下鉆石油鉆機，本發(fā)明還涉及一種連續(xù)運動起下鉆方法。

背景技術(shù)：

常規(guī)的石油鉆機在起鉆過程中，當(dāng)完成一根立柱起升后，鉆柱利用吊卡或卡瓦支撐后停靠在轉(zhuǎn)盤上，卸開立柱與鉆柱相連的鉆桿接頭，將立柱排放到二層臺，下放頂驅(qū)(或大鉤)，待頂驅(qū)(或大鉤)下放到設(shè)定高度后，頂驅(qū)(或大鉤)提起鉆柱，將吊卡從轉(zhuǎn)盤井口中心移開(或卡瓦打開)，才可以繼續(xù)起升鉆柱，待立柱下端母接頭距離轉(zhuǎn)盤頂面到達設(shè)定距離后，將吊卡安放到轉(zhuǎn)盤井口中心(或卡瓦扣緊)，頂驅(qū)(或大鉤)將鉆柱放置到支撐在轉(zhuǎn)盤頂面的吊卡(或卡瓦)上，卸開立柱與鉆柱相連的鉆桿接頭，將立柱排放到二層臺，如此循環(huán)操作，完成鉆柱的間斷起升。

常規(guī)的石油鉆機在下鉆過程中，當(dāng)完成一根立柱下放后，鉆柱利用吊卡(或卡瓦)支撐后?？吭谵D(zhuǎn)盤上，旋緊立柱與鉆柱相連的鉆桿接頭，上提頂驅(qū)(或大鉤)，將吊卡從轉(zhuǎn)盤井口中心移開(或卡瓦打開)，才可以繼續(xù)下放鉆柱，待立柱上端母接頭距離轉(zhuǎn)盤頂面到達設(shè)定距離后，將吊卡安放到轉(zhuǎn)盤井口中心(或卡瓦扣緊)，頂驅(qū)(或大鉤)將鉆柱放置到吊卡(或卡瓦)上，然后頂驅(qū)上升到二層臺，提起下一根立柱與鉆柱相連，如此循環(huán)操作，完成鉆柱的間斷下放。在上述常規(guī)石油鉆機起下鉆過程中，每一根立柱鉆桿接頭的連接或卸開都是在鉆柱停靠在轉(zhuǎn)盤上后，在鉆柱處于靜止?fàn)顟B(tài)下進行的，

上述的這種起下鉆操作方式由于每進行一根立柱的起升或下放，鉆柱的運動都會經(jīng)歷從靜止、加速、恒速、減速到靜止的運動狀態(tài)變化，其缺點如下：一是鉆機提升機構(gòu)需頻繁將鉆柱從零速加速到最大速度，又從最大速度減速為零，這種頻繁加減速不僅影響鉆機工作效率，還造成鉆機能耗較大；二是在起鉆過程中，鉆柱對鉆井液的激動與抽汲導(dǎo)致井筒壓力波動，進而影響井筒筒壁的穩(wěn)定性；三是在下鉆過程中，由于下鉆最大速度過快，井底壓力波動大，容易導(dǎo)致裂縫性地層井底裸眼井段發(fā)生井漏、井塌事故。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種連續(xù)運動起下鉆石油鉆機，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在頻繁加減速不僅影響鉆機工作效率，還造成鉆機能耗較大；影響井筒筒壁的穩(wěn)定性，井底壓力波動大的問題。

本發(fā)明的另一目的是提供一種連續(xù)運動起下鉆方法，提高了起下鉆效率。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種連續(xù)運動起下鉆石油鉆機，包括兩套提升機構(gòu)，一套是頂驅(qū)提升機構(gòu)，另一套是轉(zhuǎn)盤提升機構(gòu)；

所述的轉(zhuǎn)盤提升機構(gòu)的結(jié)構(gòu)是，在井架左右內(nèi)側(cè)分別設(shè)置有一個轉(zhuǎn)盤導(dǎo)軌，每個轉(zhuǎn)盤導(dǎo)軌中分別設(shè)置有一個滑車和一組轉(zhuǎn)盤梁導(dǎo)向機構(gòu)，滑車位置在上、轉(zhuǎn)盤梁導(dǎo)向機構(gòu)位置在下，每個滑車向下與油缸活塞桿端頭鉸接，油缸的缸體固定在井架上；滑車上的定滑輪繞有轉(zhuǎn)盤提升繩，轉(zhuǎn)盤提升繩的一端向下固定在鉆機底座上，轉(zhuǎn)盤提升繩的另一端固定在轉(zhuǎn)盤梁上；上述的兩組轉(zhuǎn)盤梁導(dǎo)向機構(gòu)分別與轉(zhuǎn)盤梁兩側(cè)固定連接。

本發(fā)明所采用的另一技術(shù)方案是，一種連續(xù)運動起下鉆方法，依賴于上述的連續(xù)運動起下鉆石油鉆機，按照以下步驟實施：

一、起鉆過程：

步驟1，起鉆初始位置，轉(zhuǎn)盤頂面與鉆臺面平齊，轉(zhuǎn)盤處于靜止?fàn)顟B(tài)，頂驅(qū)通過吊卡提升鉆柱以恒速上升，頂驅(qū)將1根立柱從井眼中提出后，立柱下的鉆桿接頭頂面距轉(zhuǎn)盤頂面為預(yù)設(shè)值L時，轉(zhuǎn)盤以恒速向上運動；

步驟2，在轉(zhuǎn)盤與頂驅(qū)速度相同時，轉(zhuǎn)盤中的卡瓦卡持鉆柱；然后頂驅(qū)減速上升，使鉆柱重量全部又施加到轉(zhuǎn)盤上，轉(zhuǎn)盤提升鉆柱以恒速向上運動；

步驟3，轉(zhuǎn)盤旁邊的鉆桿接頭上卸扣工具卸開立柱與鉆柱之間的鉆桿接頭，轉(zhuǎn)盤旁邊的機械手將立柱推向立根盒方向；

步驟4，頂驅(qū)提升立柱減速為零并將立柱下放到鉆臺面，然后利用井架工將立柱排放到二層臺；

步驟5，此后頂驅(qū)下降到預(yù)定高度，待轉(zhuǎn)盤提升的鉆柱頂端鉆桿接頭已在頂驅(qū)吊卡頂面之上時，頂驅(qū)開始以與轉(zhuǎn)盤相同速度向上運動；

步驟6，在頂驅(qū)與轉(zhuǎn)盤以恒速向上運動過程中，頂驅(qū)吊卡打開并卡持住鉆柱頂端鉆桿接頭，然后，轉(zhuǎn)盤提升機構(gòu)減速，使鉆柱重量全部施加到頂驅(qū)吊卡上，頂驅(qū)提升鉆柱以恒速向上運動；

步驟7，交接后，轉(zhuǎn)盤的卡瓦打開，轉(zhuǎn)盤減速為零，頂驅(qū)提升鉆柱上升；

步驟8，轉(zhuǎn)盤逐漸下降到鉆臺面，轉(zhuǎn)盤頂面與鉆臺面平齊，頂驅(qū)通過吊卡提升鉆柱以恒速上升；

待頂驅(qū)將下一根立柱從井眼中提出后，立柱下的鉆桿接頭頂面距轉(zhuǎn)盤面為預(yù)設(shè)值L時，重復(fù)步驟1～步驟8，實現(xiàn)連續(xù)運動起鉆；

二、下鉆過程：

步驟1，下鉆初始位置，轉(zhuǎn)盤頂面與鉆臺面平齊，轉(zhuǎn)盤處于靜止?fàn)顟B(tài)，頂驅(qū)通過吊卡提升鉆柱以恒速下降，待頂驅(qū)帶動鉆柱運動到接近1根立柱的一半長度的行程時，轉(zhuǎn)盤已從鉆臺面上升到轉(zhuǎn)盤頂面距離頂驅(qū)所提升鉆柱頂端鉆桿接頭頂面之下的預(yù)設(shè)值L；

步驟2，此時轉(zhuǎn)盤開始以與頂驅(qū)相同速度向下運動，在運動過程中，轉(zhuǎn)盤的卡瓦卡持鉆柱，此時頂驅(qū)加速，使鉆柱重量全部施加到轉(zhuǎn)盤上，轉(zhuǎn)盤提升鉆柱以恒速向下運動，實現(xiàn)鉆柱由頂驅(qū)提升下放到轉(zhuǎn)盤提升下放的交接；

步驟3，交接后，頂驅(qū)吊卡打開并脫離鉆柱頂端鉆桿接頭；

步驟4，頂驅(qū)減速為零；

步驟5，在轉(zhuǎn)盤提升鉆柱以恒速向下運動過程中，頂驅(qū)上升到二層臺，頂驅(qū)接住井架工遞送的下一根立柱；

步驟6，頂驅(qū)上提立柱到預(yù)定高度；

步驟7，待頂驅(qū)懸提立柱下端鉆桿接頭高過轉(zhuǎn)盤支撐的鉆柱鉆桿接頭頂面時，頂驅(qū)以恒速向下運動，立柱與鉆柱對正；

步驟8，轉(zhuǎn)盤旁邊的鉆桿接頭上卸扣工具上緊立柱與鉆柱之間的鉆桿接頭，轉(zhuǎn)盤加速下降，使鉆柱重量全部施加到頂驅(qū)的吊卡上，頂驅(qū)提升鉆柱以恒速向下運動，實現(xiàn)鉆柱由轉(zhuǎn)盤提升下放到頂驅(qū)提升下放的交接；

步驟9，交接后，轉(zhuǎn)盤減速為零并下降到鉆臺面；

重復(fù)步驟1～步驟9，實現(xiàn)連續(xù)運動下鉆。

本發(fā)明的有益效果是，在鉆柱處于恒速(或接近恒速)運動狀態(tài)下將立柱與鉆柱之間的鉆桿接頭卸開或連接，實現(xiàn)連續(xù)運動起下鉆。其優(yōu)點包括：1)鉆機提升機構(gòu)不需頻繁加減速，采用連續(xù)運動方式對鉆柱而言僅需1次加減速，實現(xiàn)連續(xù)起下鉆，減少上卸扣停頓時間，據(jù)統(tǒng)計，在新疆塔里木山前地區(qū)進行深井、超深井鉆井時，起下鉆速度平均為450m/h；采用連續(xù)運動起下鉆，起下鉆速度約為0.25m/s，起下鉆速度為900m/h。起下鉆速度提高了1倍。后續(xù)技術(shù)進步后，還可以在此基礎(chǔ)上進一步提高起下鉆速度，大幅提高鉆機工作效率；2)施工時由于不需反復(fù)加減速，提升工具、設(shè)備所需要的最大載荷、系統(tǒng)動力消耗、設(shè)備磨損均得以降低，動力消耗減少；常規(guī)方式完成7000m鉆柱起鉆作業(yè)需要反復(fù)對鉆柱加減速250次(3單根立柱)，采用連續(xù)運動起下鉆方式僅需對鉆柱加減速1次。3)提高鉆井過程中井眼穩(wěn)定性。采用連續(xù)運動起下鉆，起下鉆速度接近恒速，在相同的起下鉆效率下，連續(xù)運動起下鉆方式最大起下鉆速度不到常規(guī)鉆機最大起下鉆速度的五分之一，鉆柱速度減小，對井底壓力波動影響小，可有效提高鉆井過程中井眼穩(wěn)定性，防止導(dǎo)致裂縫性地層井底裸眼井段發(fā)生井漏、井塌事故。

附圖說明

圖1為本發(fā)明裝置的正面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明裝置的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明裝置在起鉆狀態(tài)操作示意圖一；

圖4為本發(fā)明裝置在起鉆狀態(tài)操作示意圖二；

圖5為本發(fā)明裝置在下鉆狀態(tài)操作示意圖一；

圖6為本發(fā)明裝置在下鉆狀態(tài)操作示意圖二。

圖中，1.鉆機底座；2.井架；3.轉(zhuǎn)盤梁；4.轉(zhuǎn)盤；5.卡瓦；6.油缸；7.頂驅(qū)；8.轉(zhuǎn)盤提升繩；9.轉(zhuǎn)盤導(dǎo)軌；10.大鉤；11.游車；12.絞車；13.鉆柱；14.立柱；15.轉(zhuǎn)盤梁導(dǎo)向機構(gòu)；16.滑車；17.井架工；18.二層臺；19.天車；20.吊卡。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進行詳細說明。

本發(fā)明連續(xù)運動起下鉆石油鉆機(執(zhí)行機構(gòu))，包括兩套提升機構(gòu)，一套是利用現(xiàn)有頂驅(qū)7的頂驅(qū)提升機構(gòu)，另一套是驅(qū)動轉(zhuǎn)盤4的轉(zhuǎn)盤提升機構(gòu)；

參照圖1，本發(fā)明的頂驅(qū)提升機構(gòu)直接采用現(xiàn)有常規(guī)石油鉆機的頂驅(qū)提升機構(gòu)，包括井架2頂部的天車19、井架2中部的游車11和大鉤10及頂驅(qū)7、二層臺18上的井架工17、絞車12及其絞索；

由于常規(guī)石油鉆機的轉(zhuǎn)盤4及轉(zhuǎn)盤梁3安裝在鉆機底座1上，不能沿豎直井口中心線上下移動；本發(fā)明的創(chuàng)新點就是在常規(guī)石油鉆機基礎(chǔ)上增加了一套對應(yīng)轉(zhuǎn)盤4的轉(zhuǎn)盤提升機構(gòu)。該轉(zhuǎn)盤提升機構(gòu)包括對稱設(shè)置的轉(zhuǎn)盤梁導(dǎo)向機構(gòu)15、轉(zhuǎn)盤導(dǎo)軌9、油缸6、滑車16和轉(zhuǎn)盤提升繩8，安裝在井架2、轉(zhuǎn)盤梁3、轉(zhuǎn)盤4及卡瓦5上。

參照圖2，轉(zhuǎn)盤提升機構(gòu)的結(jié)構(gòu)是，在鉆機底座1上固定安裝有井架2，在井架2左右內(nèi)側(cè)(從井架2正面看)分別設(shè)置有一個轉(zhuǎn)盤導(dǎo)軌9，每個轉(zhuǎn)盤導(dǎo)軌9中分別設(shè)置有一個滑車16和一組轉(zhuǎn)盤梁導(dǎo)向機構(gòu)15，滑車16位置在上、轉(zhuǎn)盤梁導(dǎo)向機構(gòu)15位置在下，每個滑車16向下與油缸6活塞桿端頭鉸接，油缸6的缸體固定在井架2上，油缸6活塞桿的伸縮推動滑車16沿轉(zhuǎn)盤導(dǎo)軌9上下移動；滑車16上的定滑輪繞有轉(zhuǎn)盤提升繩8，轉(zhuǎn)盤提升繩8的一端向下固定在鉆機底座1上，轉(zhuǎn)盤提升繩8的另一端固定在轉(zhuǎn)盤梁3上(或引入轉(zhuǎn)盤梁3上的滑輪組中)；上述的兩組轉(zhuǎn)盤梁導(dǎo)向機構(gòu)15分別與轉(zhuǎn)盤梁3兩側(cè)固定連接，轉(zhuǎn)盤梁3通過兩組轉(zhuǎn)盤梁導(dǎo)向機構(gòu)15帶動轉(zhuǎn)盤4及卡瓦5沿轉(zhuǎn)盤導(dǎo)軌9上下移動。

轉(zhuǎn)盤提升機構(gòu)的提升原理是，油缸6活塞桿伸出推動滑車16向上移動，滑車16推動轉(zhuǎn)盤提升繩8向上抬升，由于轉(zhuǎn)盤提升繩8一端固定在鉆機底座1上，因此轉(zhuǎn)盤提升繩8另一端會提升轉(zhuǎn)盤梁3向上運動，從而帶動轉(zhuǎn)盤4及卡瓦5上升；轉(zhuǎn)盤4及卡瓦5需要下降時，油缸6活塞桿縮回，轉(zhuǎn)盤梁3在自重作用下下降。

本發(fā)明的連續(xù)運動起下鉆方法，依賴于上述的兩套提升機構(gòu)，按照以下步驟實施：

1)起鉆過程，參照圖3、圖4進行說明：

步驟1，起鉆初始位置，轉(zhuǎn)盤4頂面與鉆臺面平齊，轉(zhuǎn)盤4處于靜止?fàn)顟B(tài)，頂驅(qū)7通過吊卡20提升鉆柱13以恒速上升，頂驅(qū)7將1根立柱14從井眼中提出后，立柱14下的鉆桿接頭頂面距轉(zhuǎn)盤4頂面約為預(yù)設(shè)值L時，轉(zhuǎn)盤4以恒速向上運動；

步驟2，在轉(zhuǎn)盤4與頂驅(qū)7速度相同時，轉(zhuǎn)盤4中的卡瓦5卡持鉆柱13，此時頂驅(qū)7減速上升，使鉆柱13重量全部又施加到轉(zhuǎn)盤4上，轉(zhuǎn)盤4提升鉆柱13以恒速向上運動，實現(xiàn)鉆柱13由頂驅(qū)7提升到轉(zhuǎn)盤4提升的交接；

步驟3，轉(zhuǎn)盤4旁邊的鉆桿接頭上卸扣工具卸開立柱14與鉆柱13之間的鉆桿接頭，轉(zhuǎn)盤4旁邊的機械手將立柱14推向立根盒方向；

步驟4，頂驅(qū)7提升立柱14減速為零并將立柱14下放到鉆臺面，然后利用井架工17或人工將立柱14排放到二層臺18。

步驟5，此后頂驅(qū)7下降到預(yù)定高度，待轉(zhuǎn)盤4提升的鉆柱13頂端鉆桿接頭已在頂驅(qū)7吊卡20頂面之上時，頂驅(qū)7開始以與轉(zhuǎn)盤4相同速度向上運動；

步驟6，在頂驅(qū)7與轉(zhuǎn)盤4以恒速向上運動過程中，頂驅(qū)7吊卡20打開并卡持住鉆柱13頂端鉆桿接頭，然后，轉(zhuǎn)盤提升機構(gòu)減速，使鉆柱13重量全部施加到頂驅(qū)7吊卡20上，頂驅(qū)7提升鉆柱13以恒速向上運動，實現(xiàn)鉆柱13由轉(zhuǎn)盤4提升到頂驅(qū)7提升的交接。

步驟7，交接后，轉(zhuǎn)盤4的卡瓦5打開，轉(zhuǎn)盤4減速為零，頂驅(qū)7提升鉆柱13上升；

步驟8，轉(zhuǎn)盤4逐漸下降到鉆臺面，轉(zhuǎn)盤4頂面與鉆臺面平齊，頂驅(qū)7通過吊卡20提升鉆柱13以恒速上升；

待頂驅(qū)7將下一根立柱14從井眼中提出后，立柱14下的鉆桿接頭頂面距轉(zhuǎn)盤4面約為預(yù)設(shè)值L時，開始重復(fù)步驟1～步驟8，循環(huán)運行，實現(xiàn)連續(xù)運動起鉆；

2)下鉆過程，參照圖5、圖6進行說明：

步驟1，下鉆初始位置，轉(zhuǎn)盤4頂面與鉆臺面平齊，轉(zhuǎn)盤4處于靜止?fàn)顟B(tài)，頂驅(qū)7通過吊卡20提升鉆柱13以恒速下降，待頂驅(qū)7帶動鉆柱13運動到接近1根立柱14的一半長度的行程時，轉(zhuǎn)盤4已從鉆臺面上升到轉(zhuǎn)盤4頂面距離頂驅(qū)7所提升鉆柱13頂端鉆桿接頭頂面之下約為預(yù)設(shè)值L；

步驟2，此時轉(zhuǎn)盤4開始以與頂驅(qū)7相同速度向下運動，在運動過程中，轉(zhuǎn)盤4的卡瓦5卡持鉆柱13，此時頂驅(qū)7加速，使鉆柱13重量全部施加到轉(zhuǎn)盤4上，轉(zhuǎn)盤4提升鉆柱13以恒速向下運動，實現(xiàn)鉆柱13由頂驅(qū)7提升下放到轉(zhuǎn)盤4提升下放的交接。

步驟3，交接后，頂驅(qū)7吊卡20打開并脫離鉆柱13頂端鉆桿接頭；

步驟4，頂驅(qū)7減速為零；

步驟5，在轉(zhuǎn)盤4提升鉆柱13以恒速向下運動過程中，頂驅(qū)7上升到二層臺18，頂驅(qū)7接住井架工17或人工遞送的下一根立柱14；

步驟6，頂驅(qū)7上提立柱14到預(yù)定高度；

步驟7，待頂驅(qū)7懸提立柱14下端鉆桿接頭高過轉(zhuǎn)盤4支撐的鉆柱13鉆桿接頭頂面時，頂驅(qū)7以恒速向下運動，立柱14與鉆柱13對正；

步驟8，轉(zhuǎn)盤4旁邊的鉆桿接頭上卸扣工具上緊立柱14與鉆柱13之間的鉆桿接頭，轉(zhuǎn)盤4加速下降，使鉆柱13重量全部施加到頂驅(qū)7的吊卡20上，頂驅(qū)7提升鉆柱13以恒速向下運動，實現(xiàn)鉆柱13由轉(zhuǎn)盤4提升下放到頂驅(qū)7提升下放的交接；

步驟9，交接后，轉(zhuǎn)盤4減速為零并下降到鉆臺面；

重復(fù)步驟1～步驟9，如此循環(huán)運行，實現(xiàn)連續(xù)運動下鉆。

本發(fā)明的方法，在常規(guī)石油鉆機一套頂驅(qū)提升機構(gòu)的基礎(chǔ)上，增加一套轉(zhuǎn)盤提升機構(gòu)，通過兩套提升機構(gòu)的交替提升或下放鉆柱，實現(xiàn)鉆柱恒速(或接近恒速)起升或下放，具體工作原理是：

1)起鉆過程，起鉆前，井眼中的鉆柱通過卡瓦的卡持支撐在轉(zhuǎn)盤上，鉆柱頂端鉆桿接頭頂面距轉(zhuǎn)盤頂面距離預(yù)設(shè)為L(此距離保證頂驅(qū)吊卡能夠卡持在鉆柱頂端鉆桿接頭下)，啟動起鉆后，轉(zhuǎn)盤提升機構(gòu)提升轉(zhuǎn)盤以恒速向上運動，轉(zhuǎn)盤的向上運動帶動支撐在轉(zhuǎn)盤上的鉆柱以相同速度向上運動，待轉(zhuǎn)盤帶動鉆柱運動到接近1根立柱長度一半行程時，鉆柱頂端鉆桿接頭已運動到頂驅(qū)吊卡頂面之上，此時頂驅(qū)開始以與轉(zhuǎn)盤相同速度向上運動，在運動過程中，頂驅(qū)吊卡打開并卡持住鉆柱頂端鉆桿接頭，然后，轉(zhuǎn)盤提升機構(gòu)減速，使鉆柱重量全部施加到頂驅(qū)吊卡上，頂驅(qū)提升鉆柱以恒速向上運動，實現(xiàn)鉆柱由轉(zhuǎn)盤提升到頂驅(qū)提升的交接。交接后，卡瓦打開，轉(zhuǎn)盤減速為零，然后轉(zhuǎn)盤下降到鉆臺面，待頂驅(qū)將1根立柱從井眼中提出后，立柱下的鉆桿接頭頂面距轉(zhuǎn)盤面距離達到預(yù)設(shè)值L時，轉(zhuǎn)盤以恒速向上運動，卡瓦卡持鉆柱，此時頂驅(qū)減速上升，使鉆柱重量全部又施加到轉(zhuǎn)盤上，轉(zhuǎn)盤提升鉆柱以恒速向上運動，實現(xiàn)鉆柱由頂驅(qū)提升到轉(zhuǎn)盤提升的交接。交接后，轉(zhuǎn)盤旁邊的鉆桿接頭上卸扣工具卸開立柱與鉆柱之間的鉆桿接頭，轉(zhuǎn)盤旁邊的機械手將鉆桿推向立根盒方向，頂驅(qū)提升立柱減速為零并將立柱下放到鉆臺面，然后利用井架工或人工將立柱排放到二層臺。此后頂驅(qū)下降到預(yù)定高度，準(zhǔn)備提升下一根立柱，如此循環(huán)，完成連續(xù)運動起鉆。

2)下鉆過程，下鉆前，頂驅(qū)提起一根立柱與井眼中鉆柱之間的鉆桿接頭已連接，井眼中的鉆柱懸掛在頂驅(qū)吊卡上，鉆柱頂端鉆桿接頭頂面距鉆臺面距離約為預(yù)設(shè)值L加1根立柱長度，啟動下鉆后，頂驅(qū)提升鉆柱以恒速向下運動，待頂驅(qū)帶動鉆柱運動到接近1根立柱的長度的一半的行程時，鉆柱頂端鉆桿接頭已在轉(zhuǎn)盤頂面之上約為預(yù)設(shè)值L時，轉(zhuǎn)盤開始以與頂驅(qū)相同速度向下運動，在運動過程中，卡瓦卡持鉆柱，此時頂驅(qū)加速，使鉆柱重量全部施加到轉(zhuǎn)盤上，轉(zhuǎn)盤提升鉆柱以恒速向下運動，實現(xiàn)鉆柱由頂驅(qū)提升下放到轉(zhuǎn)盤提升下放的交接。交接后，頂驅(qū)吊卡打開并脫離鉆柱頂端鉆桿接頭，頂驅(qū)減速為零，然后頂驅(qū)上升到二層臺，接住井架工或人工遞送的下一根立柱并上提到預(yù)定高度，待頂驅(qū)懸提立柱下端鉆桿接頭高過轉(zhuǎn)盤支撐的鉆柱鉆桿接頭頂面時，頂驅(qū)以恒速向下運動，立柱與鉆柱對正，轉(zhuǎn)盤旁邊的鉆桿接頭上卸扣工具上緊立柱與鉆柱之間的鉆桿接頭，轉(zhuǎn)盤加速下降，使鉆柱重量全部施加到頂驅(qū)吊卡上，頂驅(qū)提升鉆柱以恒速向下運動，實現(xiàn)鉆柱由轉(zhuǎn)盤提升下放到頂驅(qū)提升下放的交接。此后，轉(zhuǎn)盤減速為零并上升到預(yù)定高度，準(zhǔn)備卡持下一根立柱并下放，如此循環(huán)，完成連續(xù)運動下鉆。

本發(fā)明的提升機構(gòu)可以使用現(xiàn)有所有型式的石油鉆機提升機構(gòu)，如絞車、液壓油缸及齒輪齒條等。鉆桿接頭上卸扣工具及管柱處理可以使用現(xiàn)有所有型式的石油鉆機上卸扣工具及管柱處理方式及系統(tǒng)；本發(fā)明同樣可實現(xiàn)套管、油管的連續(xù)起升與下放；實現(xiàn)鉆機管柱的自動化起升與下放，另外還可在配套其他相應(yīng)設(shè)備后實現(xiàn)連續(xù)循環(huán)鉆井。