跨越式撬動力鉆機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種適用于鉆探石油井、地熱井、發(fā)電井、煤田逃生井等鉆井作業(yè)的鉆機，特別涉及一種跨越式撬動力鉆機。
【背景技術】
[0002]目前，國內(nèi)外鉆機主要有兩種形式，一種是傳統(tǒng)的石油鉆機，起升系統(tǒng)主要靠絞車，天車，大鉤，鋼絲繩以及吊環(huán)，吊卡，吊鉗等各種工具來實現(xiàn)，其穩(wěn)定性差，操作難度大，危險性高，工人勞動強度很大。傳統(tǒng)鉆機的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)主要靠轉(zhuǎn)盤，方鉆桿，鉆桿，鉆鋌，水龍頭等機構(gòu)來實現(xiàn)，接單根時工作量大，工作任務繁瑣，工人勞動強度大，嚴重浪費時間與成本。鉆機的循環(huán)系統(tǒng)包括鉆井泵，地面管匯，泥漿罐，泥漿凈化設備等，采用泥漿鉆井工藝，存在鉆井進尺緩慢，配套設備成本高。常規(guī)鉆機需要的輔助設備多，操作復雜，需要配備的人員多，勞動強度大，因此傳統(tǒng)的鉆機的存在:體積龐大、重量大、拆裝運輸都不方便、成本高昂、機能結(jié)構(gòu)單一、落后等問題。第二種是新型的液壓頂驅(qū)式鉆機，起升系統(tǒng)主要靠液壓缸，滑輪組，鋼絲繩來實現(xiàn)，其工作原理根據(jù)動滑輪原理改進而來，存在液壓缸推力與鉤載比例2:1的弊病，導致液壓頂驅(qū)式鉆機的鉤載偏小，無法勝任深井、超深井的鉆探工程、當鉤載足夠大時，液壓缸也相應成倍增大，導致整套液壓系統(tǒng)復雜、龐大、成本高昂。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明克服了上述兩種鉆機所存在的缺陷，目的是為了使鉆機功能多樣化，能夠做到低成本，高效率的超深井鉆探，提供一種具有體積小、重量輕、鉤載大、整機自動化程度高、能配合多種鉆井工藝施工及運輸、運營成本低、收益高的跨越式撬動力鉆機。
[0004]本發(fā)明跨越式撬動力鉆機內(nèi)容簡介:
本發(fā)明跨越式撬動力鉆機，其特征在于:是由平臺1、平臺I1、鉆機車體、定位式氣動卡瓦、氣動卡瓦升降油缸、定位浮動式氣動卡瓦、連續(xù)送氣系統(tǒng)、二層頂驅(qū)、主桿、主液壓缸、一層頂驅(qū)、液壓缸銷軸、頂部滑輪組、主滑輪軸、鋼絲繩、大噸位液壓缸、底部滑輪組、滑動軸、導軌系統(tǒng)、小液壓缸和活塞構(gòu)成，鉆機車體設置在平臺I和平臺II上，定位式氣動卡瓦通過螺栓固定在平臺II的上面，氣動卡瓦升降油缸的底部通過螺栓與平臺II固定連接，氣動卡瓦升降油缸的上部與定位浮動式氣動卡瓦連接，連續(xù)送氣系統(tǒng)通過滑動軸與鉆機車體滑動連接；二層頂驅(qū)與大噸位液壓缸的下端通過螺紋連接，大噸位液壓缸上端與一層頂驅(qū)通過液壓缸銷軸鏈接，一層頂驅(qū)通過導軌系統(tǒng)與主桿配合上下滑動連接，小液壓缸的底部與一層頂驅(qū)固定連接，用螺栓固定在一層頂驅(qū)上，小液壓缸的頂部與活塞螺紋連接；主液壓缸的上部通過螺栓與主桿固定連接，主液壓缸的下部與底部滑輪組固定連接，鋼絲繩的一端與一層頂驅(qū)連接，鋼絲繩的另一端繞過頂部滑輪組與底部滑輪組的后面與主桿連接；頂部滑輪組通過主滑輪軸固定在主桿的上面。
[0005]本發(fā)明跨越式撬動力鉆機，具有體積小，重量輕，鉤載大，功能先進，鉆進速度快等優(yōu)點，能配合多種鉆井工藝進行鉆井作業(yè)，常規(guī)鉆井在3000米之內(nèi)根據(jù)工藝條件可采用跟管鉆進工藝一次完井。比采用泥漿鉆井工藝鉆井速度提高至少20倍。因為采用隨管鉆進，完井速度提高30倍以上，并且?guī)缀踹_到零污染。當鉆進超深井時，可單獨采用二層頂驅(qū)鉆進，亦可根據(jù)井深情況更換大噸位液壓缸16來提高鉆進效率。相同條件下，具有投入更小，鉆進更快，更深等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0006]圖1是跨越式撬動力鉆機結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是跨越式撬動力鉆機側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中是平臺1、2是平臺I1、3是鉆機車體、4是定位式氣動卡瓦、5是氣動卡瓦升降油缸、6是定位浮動式氣動卡瓦、7是連續(xù)送氣系統(tǒng)、8是二層頂驅(qū)、9是主桿、10是主液壓缸、11是一層頂驅(qū)、12是液壓缸銷軸、13是滑輪、14是主滑輪軸、15是鋼絲繩、16是大噸位液壓缸、17是底部滑輪組、18是滑動軸、19是導軌系統(tǒng)、20是小液壓缸、21是活塞。
【具體實施方式】
[0007]本發(fā)明跨越式撬動力鉆機是這樣實現(xiàn)的，下面結(jié)合附圖做具體說明。
[0008]見圖1、圖2，跨越式撬動力鉆機，是由:平臺I 1、平臺II 2、鉆機車體3、定位式氣動卡瓦4、氣動卡瓦升降油缸5、定位浮動式氣動卡瓦6、連續(xù)送氣系統(tǒng)7、二層頂驅(qū)8、主桿9、主液壓缸10、一層頂驅(qū)11、液壓缸銷軸12、頂部滑輪組13、主滑輪軸14、鋼絲繩15、大噸位液壓缸16、底部滑輪組17、滑動軸18、導軌系統(tǒng)19、小液壓缸20和活塞21構(gòu)成，鉆機車體3設置在平臺I I和平臺II 2的上面，定位式氣動卡瓦4通過螺栓固定在平臺II 2的上面，氣動卡瓦升降油缸5的底部通過螺栓與平臺II 2固定連接，氣動卡瓦升降油缸5的上部與定位浮動式氣動卡瓦6連接，連續(xù)送氣系統(tǒng)7通過滑動軸18與鉆機車體3滑動連接，并能左右滑動。二層頂驅(qū)8與大噸位液壓缸16的下端通過螺紋連接，大噸位液壓缸16上端與一層頂驅(qū)11通過液壓缸銷軸12鏈接，一層頂驅(qū)11通過導軌系統(tǒng)19與主桿9配合上下滑動連接，小液壓缸20的底部與一層頂驅(qū)11固定連接，用螺栓固定在一層頂驅(qū)11上，小液壓缸20的頂部與活塞20螺紋連接。當一層頂驅(qū)11升降到一定位置時，小液壓缸19工作，將活塞21推入主桿9的卡槽中，用于固定一層頂驅(qū)11的位置。主液壓缸10的上部通過螺栓與主桿9固定連接，主液壓缸10的下部與底部滑輪組17固定連接，鋼絲繩15的一端與一層頂驅(qū)11連接，鋼絲繩15的另一端繞過頂部滑輪組13與底部滑輪組17的后面與主桿9連接；頂部滑輪組13通過主滑輪軸14固定在主桿9的上面。
[0009]當?shù)貙咏Y(jié)構(gòu)復雜時采用復式雙循環(huán)欠平衡套管隨鉆工藝，大噸位液壓缸16工作，使一層頂驅(qū)11和二層頂驅(qū)8合并到一起。主液壓缸10工作通過鋼絲繩15和頂部滑輪組13、底部滑輪組17帶動一層頂驅(qū)11和二層頂驅(qū)8升到最高點。然后按照復式雙循環(huán)套管隨鉆工藝中的鉆井步驟開始鉆進工作。當?shù)貙咏Y(jié)構(gòu)穩(wěn)定后，不再需要跟管鉆進，鉆井工藝可更換為復式雙循環(huán)欠平衡鉆井工藝繼續(xù)鉆進，直至鉤載達到主液壓缸10的承載極限。當鉤載超過了主液壓缸10的承載極限時，小液壓缸20工作推動活塞21將一層頂驅(qū)11鎖定到主桿9的合適位置。此時起下鉆作業(yè)驅(qū)動系統(tǒng)更換為大噸位液壓缸16與二層動力頂驅(qū)8互相配合。
[0010]本發(fā)明跨越式撬動力鉆機可根據(jù)井深、鉤載大小等參數(shù)來更換大噸位液壓缸16，從而解決了液壓驅(qū)動頂驅(qū)型鉆機主液壓缸推力與鉤載比例2:1導致的液壓頂驅(qū)式鉆機的鉤載偏小，無法勝任深井、超深井的鉆探工程、當鉤載足夠大時，液壓缸也相應增大，導致整套液壓系統(tǒng)復雜、龐大、成本高昂的弊病。
[0011]本發(fā)明跨越式撬動力鉆機是本申請人在先申請的另外兩項發(fā)明專利即申請?zhí)?201410623955.2名稱:復式雙循環(huán)欠平衡套管隨鉆鉆井工藝及申請?zhí)?201410623953.3名稱:復式雙循環(huán)欠平衡鉆井工藝中的配套專用設備
本發(fā)明跨越式撬動力鉆機是一種適用于鉆探石油井、地熱井、發(fā)電井、煤田逃生井等鉆井作業(yè)的鉆機，具有小型化、輕便化、噸位大等特點，與傳統(tǒng)鉆機與現(xiàn)有的液壓頂驅(qū)式鉆機相比，具有體積更小，重量更輕，鉤載更大，功能更先進，鉆進速度更快等優(yōu)點，克服了傳統(tǒng)鉆機體積大，重量大，負載小，結(jié)構(gòu)落后等缺點?？缭绞角藙恿︺@機能配合多種鉆井工藝進行鉆井作業(yè)，與本申請人申請的另外兩種發(fā)明專利申請?zhí)?201410623955.2名稱:復式雙循環(huán)欠平衡套管隨鉆鉆井工藝、申請?zhí)?201410623953.3名稱復式雙循環(huán)欠平衡鉆井工藝相結(jié)合，能鉆進一萬米深的超深井，比采用泥漿鉆井工藝鉆井速度提高至少20倍。因為可采用隨管鉆進，鉆進過程中遇到地層不穩(wěn)定時亦可高速進尺。同時本發(fā)明跨越式撬動力鉆機可根據(jù)井深情況配備多種型號的大噸位液壓缸16，實現(xiàn)了設備小型化，智能化，功能豐富，結(jié)構(gòu)先進，合理等優(yōu)點。
【主權項】
1.一種跨越式撬動力鉆機，其特征在于:是由平臺I (1)、平臺II (2)、鉆機車體(3)、定位式氣動卡瓦(4)、氣動卡瓦升降油缸(5)、定位浮動式氣動卡瓦(6)、連續(xù)送氣系統(tǒng)(7)、二層頂驅(qū)(8)、主桿(9)、主液壓缸(10)、一層頂驅(qū)(11)、液壓缸銷軸(12)、頂部滑輪組(13)、主滑輪軸(14)、鋼絲繩(15)、大噸位液壓缸(16)、底部滑輪組(17)、滑動軸(18)、導軌系統(tǒng)(19)、小液壓缸(20)和活塞(21)構(gòu)成，鉆機車體(3)設置在平臺I (I)和平臺II (2)的上，定位式氣動卡瓦(4)通過螺栓固定在平臺II (2)的上面，氣動卡瓦升降油缸(5)的底部通過螺栓與平臺II (2)固定連接，氣動卡瓦升降油缸(5)的上部與定位浮動式氣動卡瓦(6)連接，連續(xù)送氣系統(tǒng)(7)通過滑動軸(18)與鉆機車體(3)滑動連接；二層頂驅(qū)(8)與大噸位液壓缸(16)的下端通過螺紋連接，大噸位液壓缸(16)上端與一層頂驅(qū)(11)通過液壓缸銷軸(12)鏈接，一層頂驅(qū)(11)通過導軌系統(tǒng)(19)與主桿(9)配合上下滑動連接，小液壓缸(20)的底部與一層頂驅(qū)(11)固定連接，用螺栓固定在一層頂驅(qū)(11)上，小液壓缸(20)的頂部與活塞(21)螺紋連接；主液壓缸(10 )的上部通過螺栓與主桿(9 )固定連接，主液壓缸(10 )的下部與底部滑輪組(17)固定連接，鋼絲繩(15)的一端與一層頂驅(qū)(11)連接，鋼絲繩(15)的另一端繞過頂部滑輪組(13)與底部滑輪組(17)的后面與主桿(9)連接；頂部滑輪組(13)通過主滑輪軸(14)固定在主桿(9)的上面。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種跨越式撬動力鉆機，其特征在于：鉆機車體設置在平臺Ⅰ和平臺Ⅱ的上，定位式氣動卡瓦通過螺栓固定在平臺Ⅱ的上面，氣動卡瓦升降油缸的底部通過螺栓與平臺Ⅱ固定連接，氣動卡瓦升降油缸的上部與定位浮動式氣動卡瓦連接，連續(xù)送氣系統(tǒng)通過滑動軸與鉆機車體滑動連接；二層頂驅(qū)與大噸位液壓缸的下端通過螺紋連接，一層頂驅(qū)通過導軌系統(tǒng)與主桿配合上下滑動連接，主液壓缸的上部與主桿固定連接，下部與底部滑輪組固定連接，頂部滑輪組通過主滑輪軸固定在主桿的上面。本發(fā)明具有體積小、重量輕、鉤載大、功能先進、鉆進速度快等優(yōu)點，能配合多種鉆井工藝進行鉆井作業(yè)，常規(guī)鉆井在3000米之內(nèi)可采用跟管鉆進工藝一次完井。
【IPC分類】E21B15-00, E21B19-00
【公開號】CN104863518
【申請?zhí)枴緾N201510313242
【發(fā)明人】張朝純, 李萬昌, 鄭義, 劉 英, 車長偉, 張忠濤, 楊東, 賀群, 張公淳, 李守仁, 楊智光, 計萬仁, 張朝緒, 張曉 , 黃鴻森, 孫立達, 張舒, 潘玉清, 董長舟
【申請人】張朝純
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年6月10日