專利名稱:剛性鉆柱起下鉆的方法及設(shè)備的制作方法
發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域：
鉆井工程中，經(jīng)常需要進(jìn)行被稱為起下鉆的作業(yè)，其內(nèi)容是，將鉆柱從井內(nèi)提升到地面，并移送到存放鉆柱的地方放置，以及將被放置的鉆柱移送到井口，并放入井內(nèi)。本發(fā)明即是關(guān)于這種作業(yè)的方法及實(shí)施該方法的設(shè)備。
發(fā)明的技術(shù)背景眾所周知，目前在鉆井工程中使用著兩種鉆柱剛性鉆柱及柔性鉆柱，應(yīng)用最多的是剛性鉆柱，這種鉆柱由許多條兩端帶有螺紋的鋼管(或其它金屬管，例如鋁合金管)首尾依次連接而成。其中主要是許多條被稱為鉆桿的管子，鉆桿的兩端有鉆桿接頭，有的鉆桿接頭上刻有一條環(huán)向的凹槽，在工作的時(shí)候，由于鉆柱要帶動(dòng)裝于其下端的鉆頭破碎井底巖石，同時(shí)其內(nèi)部還要向井底輸送高壓的洗井液，因此，鉆柱需要具有很高的強(qiáng)度。前述由金屬作成的鉆柱良好地滿足了鉆井工程的要求，因此應(yīng)用十分普遍。但是，當(dāng)需要更換鉆頭或因其他原因而必需將鉆柱起升至地面的時(shí)候，現(xiàn)有的技術(shù)就需要將鉆柱每提升出井口一小段，就將它拆卸，并移離井口放置。每段被拆卸下的鉆柱小段僅包含2至3條鉆桿，稱為立根，整個(gè)起鉆作業(yè)就需要將全部鉆柱逐段拆卸為立根并移離井口。相反，在將鉆柱重新下入井內(nèi)時(shí)，又必須將全部立根逐一從放置處移至井口，重新聯(lián)接，再放入井內(nèi)。因此，這種方式的起下鉆作業(yè)要花費(fèi)大量的時(shí)間、人工及動(dòng)力。在鉆深井、鉆定向井或鉆遇復(fù)雜地層而必需多次起下鉆的情況下，這種耗費(fèi)十分巨大。特別是對(duì)于海上鉆井，由于海上作業(yè)的時(shí)間相關(guān)成本很高，起下鉆的耗費(fèi)更是建井成本的一項(xiàng)沉重負(fù)擔(dān)。為了減少這種消耗，鉆井工程人員常常不得不使用鉆進(jìn)速度不很高但卻較為耐磨的鉆頭，并且控制提高鉆進(jìn)速度的鉆井參數(shù)以盡量增加鉆頭的鉆進(jìn)速度，這樣做的結(jié)果，雖然在一定程度上減少了起下鉆的次數(shù)及所費(fèi)時(shí)間，但由于鉆進(jìn)速度的降低而使減少起下鉆次數(shù)的效果變得微小了。
與剛性鉆柱不同，柔性鉆柱是一條以一串松散地組合在一起的，用剛性材料(例如鋼)作成的環(huán)狀骨骼元件包覆以柔性材料(如夾有纖維的橡膠)所作成的管子。英國專利1570437號(hào)所說明的結(jié)構(gòu)是其實(shí)例之一種。這種管子的柔性足以使之可以繞在一個(gè)具有適當(dāng)直徑的滾筒上。所以利用專用的設(shè)備和技術(shù)，可以將整條或僅分為幾大段的柔性鉆柱連續(xù)地從滾筒放入井內(nèi)，或連續(xù)地從井內(nèi)起出來并纏繞在滾筒上。但是由于柔性鉆柱的主要受力元件-剛性材料作成的環(huán)狀骨骼元件-是不連續(xù)的，因此，它不能從地面向鉆頭傳遞扭矩，并且在壁厚與剛性鉆柱相當(dāng)時(shí)也不可能承受剛性鉆柱所能承受的工作負(fù)荷。因此，柔性鉆柱的壁厚較大，內(nèi)徑較小，輸送洗井液所消費(fèi)的能量也較多。
發(fā)明的目的本發(fā)明的目的，在于改進(jìn)剛性鉆柱的起下鉆方法及設(shè)備，以使鉆柱在起下鉆過程中不必拆散為立根，從而節(jié)省剛性鉆柱在起下鉆過程中反復(fù)拆卸和聯(lián)接的時(shí)間、人工及動(dòng)力消耗。
發(fā)明的實(shí)質(zhì)及內(nèi)容為了達(dá)到前段所說的目的，本發(fā)明提供了一種新的、用于剛性鉆柱的起下鉆方法。該方法的實(shí)質(zhì)在于利用剛性鉆柱的彈性。即，在起鉆的時(shí)候，并不將鉆柱拆卸為立根，而是使鉆柱在其彈性范圍內(nèi)彎曲并盤繞起來放置;而在下鉆的時(shí)候，解除迫使該鉆柱彎曲的約束，使其恢復(fù)原狀，并放入井內(nèi)。
上述方法的基本原理是剛性鉆柱實(shí)際上也是可彎曲的，只要彎曲的曲率半徑足夠地大，使得鉆柱在起下鉆過程中被彎曲而產(chǎn)生的應(yīng)力不大于該種鉆柱材料的許用應(yīng)力即可。
鉆柱受到彎曲而產(chǎn)生的應(yīng)力，大致上可以按下列眾所周知的材料力學(xué)公式計(jì)算σ＝ (ED)/(2ρ)σ-彎曲所產(chǎn)生的最大應(yīng)力E-鉆柱材料的彈性模量D-鉆柱外徑ρ-鉆柱彎曲時(shí)其中心線的曲率半徑例如將外徑127毫米的鋼鉆桿照ρ＝42米的半徑彎曲時(shí)，最大彎曲應(yīng)力大約為σ＝30.2公斤/毫米2，這一數(shù)值遠(yuǎn)小于普通鉆桿鋼材的彈性極限。
為實(shí)施上述起下鉆方法，本發(fā)明提供了實(shí)施該方法的設(shè)備及操作方法，該設(shè)備包括軌道，用于放置從井內(nèi)提升到地面的鉆柱，該軌道的一端位于井口上方，且具有光滑彎曲的曲線形狀;活動(dòng)支座，用以夾持被提升到地面的鉆柱，使之沿軌道運(yùn)動(dòng)及彎曲，該活動(dòng)支座具有可夾持鉆柱的夾持部分及沿軌道運(yùn)動(dòng)的行走部分;鉆柱升降機(jī)，用以將鉆柱提升出井口并向軌道內(nèi)推進(jìn)，或?qū)@柱從軌道內(nèi)牽引出來并放入井內(nèi)。
使用該設(shè)備的起下鉆方法是在起鉆的時(shí)候，用鉆柱升降機(jī)將鉆柱向地面提升，并每隔一段長度將一個(gè)活動(dòng)支座夾持在鉆柱上，該鉆柱連同活動(dòng)支座一起被推入軌道，并沿軌道運(yùn)動(dòng)及彎曲，起鉆完成后，進(jìn)入軌道的鉆柱或鉆柱的一部分連同活動(dòng)支座就放置在軌道上，在下鉆的時(shí)候，該被置于軌道上的鉆柱或鉆柱的一部分被牽引至井口，逐一解除夾持該鉆柱的活動(dòng)支座后，用鉆柱升降機(jī)放入井內(nèi)。
本發(fā)明提供了一種用于上述操作的鉆柱升降機(jī)。該鉆柱升降機(jī)包括可以作上下運(yùn)動(dòng)的至少兩個(gè)橫梁，每一橫梁上開有窗口。
窗口內(nèi)有可以分開及閉合的托瓦。閉合的托瓦內(nèi)表面可與鉆柱在起下鉆時(shí)被承托部位配合，托瓦分開時(shí)，可以讓鉆柱從窗口內(nèi)通過，在起鉆作業(yè)中，在有兩條橫梁的情況下，兩條橫梁之一的托瓦閉合提升鉆柱時(shí)，另一橫梁則分開托瓦下降到另一鉆桿接頭的下方，然后閉合托瓦上升并承托住該鉆桿接頭提升鉆柱;而原來提升鉆柱的橫梁則分開推瓦下降，并在承托住再一個(gè)鉆桿接頭之后再次提升鉆柱。兩條橫梁交替進(jìn)行上述操作，即可將鉆柱提升出地面。在下鉆作業(yè)中，兩條橫梁之一承托住鉆柱下放時(shí)，另一橫梁則分開托瓦上升到另一鉆桿接頭的下方，然后閉合托瓦并承托住鉆柱重量下行，而原來承托并下放鉆柱的橫梁則分開托瓦上升，并在再次承托住再一個(gè)鉆桿接頭后回降。兩條橫梁交替進(jìn)行前述操作，即可將鉆柱放入井內(nèi)。
由于前述實(shí)施本發(fā)明起下鉆方法的設(shè)備中，軌道是通過活動(dòng)支座來約束鉆柱的運(yùn)動(dòng)及其變形的，因此，該軌道的約束特性取決于這樣一條曲線即，活動(dòng)支座的夾持部分的中心，在該活動(dòng)支座沿軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)所劃越的軌跡。該軌跡即稱為該軌道的特征曲線。
本發(fā)明提供了一種具有下述形狀的軌道，該軌道包括使鉆柱纏繞成螺旋形而放置的部份及使被提升出井口的鉆柱平滑地彎曲并進(jìn)入該螺旋形部分的過渡部份，即，該軌道的特征曲線包括一段圍繞一垂直軸線的螺旋形曲線，及始于井口上方，沿井身方向延伸并光滑彎曲到和螺旋線光滑連接的過渡曲線。特別地，該過渡曲線可以基本上由數(shù)段平面曲線光滑連接而成。
本發(fā)明提供了一種管狀的軌道。這種軌道是圓形的管道，其內(nèi)徑在軌道全長為定值，并以圓管的內(nèi)表面作軌道的約束面，支承活動(dòng)支座在該管狀軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明提供了一種活動(dòng)支座，該活動(dòng)支座包括夾持部分和行走部分。
行走部分包括輪子。夾持部分包括一對(duì)支架，支架的內(nèi)側(cè)有一個(gè)與鉆柱外表面配合的凹形夾持面，支架的外側(cè)裝有可轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子。輪子的外沿到活動(dòng)支座中心的距離大致等于管狀軌道的內(nèi)半徑，當(dāng)活動(dòng)支座夾持在鉆柱上進(jìn)入軌道后，輪子就支撐住管形軌道的內(nèi)壁，而夾持面則由于管狀軌道的約束而夾持住鉆柱。
本發(fā)明提供了一種適用于前述支座的活動(dòng)支座上卸裝置。工作時(shí)，該裝置被放置于軌道的入口處。該裝置有一對(duì)導(dǎo)瓦，該導(dǎo)瓦具有內(nèi)凹的柱形內(nèi)表面，當(dāng)一對(duì)導(dǎo)瓦閉合時(shí)，其內(nèi)表面即構(gòu)成一段約束前述活動(dòng)支座運(yùn)動(dòng)的管形通道，并和軌道入口相連通。在起鉆操作中，先將活動(dòng)支座上卸裝置的導(dǎo)瓦分開，將一副活動(dòng)支座的兩個(gè)支架分別置入兩個(gè)導(dǎo)瓦中，使活動(dòng)支座的夾持面朝向鉆柱，閉合導(dǎo)瓦，則活動(dòng)支座即夾持住鉆柱并隨同鉆柱從導(dǎo)瓦中進(jìn)入軌道。在下鉆操作中，分開活動(dòng)支座上卸裝置的導(dǎo)瓦，則當(dāng)活動(dòng)支座被鉆柱帶出軌道后，該活動(dòng)支座由于失去徑向約束，自然從鉆柱上松脫，隨即可將該活動(dòng)支座從軌道入口取走。
在下鉆開始的一段時(shí)間內(nèi)，由于井內(nèi)鉆柱的重量尚不足以將軌道內(nèi)的鉆柱向井內(nèi)牽引，這時(shí)就需要用人為的力量將軌道內(nèi)的鉆柱牽引出來。為此，本發(fā)明提供了一種方法，即在升降機(jī)承托鉆柱的部分設(shè)置向鉆柱傳遞向下推力的機(jī)構(gòu)，在升降機(jī)承托鉆柱的部分向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過該機(jī)構(gòu)利用升降機(jī)的力量將軌道內(nèi)的鉆柱向井內(nèi)牽引。
本發(fā)明提供了一種實(shí)施這一方法的機(jī)構(gòu)，稱為鉆桿拔，該機(jī)構(gòu)包括一個(gè)殼體，該殼體的中心有通孔，該通孔的直徑足以讓鉆柱或鉆柱的一部分從中通過，通孔內(nèi)裝有彈簧及棘爪。工作時(shí)鉆桿拔被安裝在升降機(jī)的橫梁上，棘爪的推力端朝向下方，鉆柱從中通過，當(dāng)鉆柱拔上升越過一個(gè)鉆桿接頭之后，棘爪即在彈簧推動(dòng)下頂住該鉆桿接頭的上端，下降橫梁，則該鉆桿拔將鉆柱向井內(nèi)牽引。
在應(yīng)用前述方法起下鉆時(shí)，隨著鉆柱沿軌道纏繞圈數(shù)的增加，阻礙鉆柱沿軌道運(yùn)動(dòng)的摩擦阻力也急劇地增加。當(dāng)鉆柱長達(dá)一個(gè)被稱為限制長度的長度時(shí)，摩擦力可使鉆柱不能或不適于只從軌道的一端被驅(qū)動(dòng)。為了在鉆井深度-基本上也就是鉆柱長度-大于前述限制長度時(shí)，完成起下鉆作業(yè)，本發(fā)明提供了一種解決方法，即，利用包括一條以上軌道的組合軌道，在起鉆的時(shí)候，當(dāng)進(jìn)入一條軌道的鉆柱長度尚未達(dá)到前述限制長度時(shí)，即將該段鉆柱與后續(xù)的鉆柱拆開，然后將后續(xù)的鉆柱導(dǎo)入另一條軌道。如此，可將鉆柱依次分拆為數(shù)段鉆柱段，并依次導(dǎo)入不同的軌道。在下鉆的時(shí)候，將一條軌道內(nèi)的鉆柱段放入井內(nèi)后，將其上端與另一軌道內(nèi)的鉆柱段聯(lián)接，并繼續(xù)將后一鉆柱段放入井內(nèi)。如此，將各軌道內(nèi)的鉆柱段依次聯(lián)接及依次放入井內(nèi)。
為了實(shí)施這一方法，本發(fā)明提供了一種組合軌道及一種聯(lián)接機(jī)構(gòu)。該組合軌道包括至少一條管狀的引導(dǎo)軌道及一條以上的管狀軌道。
該引導(dǎo)軌道的中心線大致為S形，其中一端的中心固定(稱為固定端)，另一端則可繞固定端的中心旋轉(zhuǎn)(稱為旋轉(zhuǎn)端)，各條軌道的內(nèi)徑與引導(dǎo)軌道的內(nèi)徑相等，且均有一端(稱為入口端)的中心位于引導(dǎo)軌道旋轉(zhuǎn)端中心旋轉(zhuǎn)而成的圓周上，引導(dǎo)軌道可以旋轉(zhuǎn)到對(duì)正前述任一軌道的入口端的位置，引導(dǎo)軌道與任一軌道鄰接時(shí)，二者的中心線在鄰接處大體相切。
前述引導(dǎo)軌道可以安裝在井口上方組合軌道的入口端，也可以安裝在組合軌道的中間，在后面一種情形中，從井口上方的組合軌道入口，直到引導(dǎo)軌道之間，可以只用一條公用軌道。
該聯(lián)接機(jī)構(gòu)用于將各段鉆柱導(dǎo)入各別的軌道，或?qū)⒏鲃e軌道內(nèi)的鉆柱段牽引出來時(shí)，鉆柱段與段之間的聯(lián)接或分離，該機(jī)構(gòu)包括一個(gè)母接頭及一個(gè)公接頭。該母接頭的一端具有與鉆柱段配合的聯(lián)接部份，另一端內(nèi)凹，并在凹陷端的內(nèi)側(cè)具有臺(tái)階。該公接頭的一端具有與鉆柱段配合的聯(lián)接部份，另一端可以插入母接頭的凹陷內(nèi)與其連接。
該公接頭殼體上開有窗口，公接頭體內(nèi)裝有卡爪、頂桿、滑塊、彈簧及單向離合器;卡爪具有凸起和斜面，該凸起可以通過公接頭殼體上的窗口伸出公接頭體外或縮入公接頭體內(nèi);滑塊上具有斜面和側(cè)面傾斜的牙嵌，該滑塊的斜面和卡爪的斜面配合;頂桿的一端伸出公接頭外，該頂桿上裝有彈簧，用外力可以將頂桿壓入公接頭體內(nèi)，取消外力后，彈簧使頂桿重新伸出公接頭體外，該頂桿的一部分具有螺紋;單向離合器包括一個(gè)主動(dòng)件和一個(gè)從動(dòng)件，當(dāng)主動(dòng)件作往返轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，從動(dòng)件只能在一個(gè)方向上隨主動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng);主動(dòng)件具有與頂桿的螺紋配合的母螺紋，安裝在頂桿上;頂桿作軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)，其螺紋就使該主動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng);從動(dòng)件具有側(cè)面傾斜的牙嵌，該牙嵌與滑塊上的牙嵌嚙合。
上述公接頭的卡爪具有兩種穩(wěn)定狀態(tài)凸起伸出公接頭體的狀態(tài)及縮入公接頭體內(nèi)的狀態(tài)。在滑塊上的牙嵌和單向離合器的牙嵌處于分開位置的時(shí)候，滑塊上的斜面約束卡爪縮入公接頭體內(nèi)，這時(shí)若將頂桿推入公接頭體內(nèi)，則頂桿上的螺紋驅(qū)動(dòng)單向離合器的主動(dòng)件轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，該主動(dòng)件亦帶動(dòng)從動(dòng)件轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，滑塊上的牙嵌即落入該單向離合器的從動(dòng)件的牙嵌內(nèi)，滑塊于是釋放卡爪，卡爪即在彈簧推動(dòng)下，將凸起伸出接頭體外;放開頂桿，該頂桿則在彈簧作用下重新伸出公接頭體外，頂桿上的螺紋將帶動(dòng)單向離合器的主動(dòng)件作反向轉(zhuǎn)動(dòng)，但是從動(dòng)件不能反轉(zhuǎn)而保持原有位置，從而滑塊及卡爪亦保持已有的位置。如果將頂桿再向接頭體內(nèi)推動(dòng)一次，則單向離合器的主動(dòng)件及從動(dòng)件將再隨之轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，滑塊和從動(dòng)件上的牙嵌將再次被分開，滑塊上的斜面即約束卡爪縮回公接頭體內(nèi);放開頂桿，頂桿又再伸出公接頭體外，而卡爪仍然保持縮回狀態(tài)，由此可見，每推動(dòng)上述公接頭的頂桿一次，就可以使公接頭的卡爪從一種狀態(tài)改換到另一種狀態(tài)。
在需要聯(lián)接前述公接頭及母接頭時(shí)，先使該公接頭的卡爪處于縮回狀態(tài)，再將公接頭插入母接頭內(nèi)，公接頭的頂桿被壓入公接頭內(nèi)，卡爪即伸出公接頭體外，牽引公接頭，卡爪則抓住母接頭內(nèi)的臺(tái)階而使母接頭隨公接頭一同運(yùn)動(dòng)。如果要分開該公接頭及母接頭，則只須將公接頭再向母接頭頂推一次，則頂桿再次被推入公接頭體內(nèi)，卡爪即改換到縮回狀態(tài)，于是公接頭可以從母接頭內(nèi)拔出。
在需要將鉆柱分解為數(shù)個(gè)鉆柱分段，分別導(dǎo)入各別軌道的起下鉆作業(yè)中，可以采用以下操作在起鉆的時(shí)候，將引導(dǎo)軌道的旋轉(zhuǎn)端轉(zhuǎn)到對(duì)正一條軌道的位置，提升鉆柱，在鉆柱上陸續(xù)裝配上活動(dòng)支座并推入組合軌道內(nèi)，使鉆柱通過引導(dǎo)軌道進(jìn)入所選定的軌道內(nèi);在該進(jìn)入軌道的鉆柱段的下端被從井口提升出來之后，即將該鉆柱段與后續(xù)鉆柱分拆開來，并在該鉆柱段及后續(xù)鉆柱的鄰接端，分別裝上聯(lián)接裝置的公接頭與母接頭。繼續(xù)提升鉆柱，直到利用后續(xù)鉆柱將已進(jìn)入軌道的鉆柱段完全推過引導(dǎo)軌道為止;將后續(xù)鉆柱再作一次短促的往復(fù)推送，使?fàn)恳宇^的公接頭及母接頭分離;下放后續(xù)鉆柱，直到后續(xù)鉆柱的上端完全退出引導(dǎo)軌道為止;將引導(dǎo)軌道的旋轉(zhuǎn)端對(duì)正另一條軌道，重復(fù)前述操作，可使另一鉆柱段進(jìn)入該軌道內(nèi);如此重復(fù)操作，可將各鉆柱段依次導(dǎo)入各別的軌道。
在下鉆的時(shí)候，所有裝于各鉆柱段的公接頭的卡爪處于縮回的狀態(tài)。首先將最下段鉆柱牽引入井，待其上端完全退出引導(dǎo)軌道之后，將引導(dǎo)軌道的旋轉(zhuǎn)端對(duì)正另一置有鉆柱段的軌道，重新提升已入井的鉆柱，使其上端穿越引導(dǎo)軌道而進(jìn)入該軌道內(nèi)，直到其上端的公接頭(或母接頭)與該軌道內(nèi)鉆柱段上的母接頭(或公接頭)結(jié)合為止;重新下放已入井的鉆柱，則該軌道內(nèi)的鉆柱段隨之被牽引出該軌道;待聯(lián)接前述兩段鉆柱段的牽引接頭完全離開軌道之后，將該牽引接頭從鉆柱上拆卸;聯(lián)接前述兩段鉆柱并下放入井，直到后一鉆柱段的上端完全退出引導(dǎo)軌道為止;使引導(dǎo)軌道的旋轉(zhuǎn)端對(duì)正另一置有鉆柱段的軌道，重復(fù)前述操作，將該軌道內(nèi)的鉆柱段再牽引出來，與已下井鉆柱聯(lián)接并下入井內(nèi);如此重復(fù)操作，可將各軌道內(nèi)的鉆柱依次牽引出來并下入井內(nèi)。
發(fā)明的經(jīng)濟(jì)價(jià)值按照本發(fā)明，在剛性鉆柱的起下鉆操作中，無需將鉆柱拆卸成許多立根，也無需將許多立根再逐一聯(lián)成鉆柱，這就使得起下鉆的時(shí)間減少到了很少的程度，從而節(jié)省了鉆井工程的時(shí)間及成本。特別是對(duì)于時(shí)間相關(guān)成本極昂貴的海上鉆井作業(yè)，這一節(jié)省的價(jià)值是巨大的。
實(shí)例和附圖以下將用一種體現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)例圖1 包括其局部放大圖，表示出本發(fā)明的原理及基本操作法。
圖2 表示出一種實(shí)施本發(fā)明的軌道的形狀。
圖3 表示出一種采用本發(fā)明的海上半潛式鉆井平臺(tái)。
圖4 是圖3A局部的放大圖，表示出管狀軌道的結(jié)構(gòu)。
圖5 包括其C-C剖視圖及局部D的放大圖，表示出活動(dòng)支座的結(jié)構(gòu)。
圖6a及圖6b表示出一種具有兩條橫梁的鉆柱升降機(jī)連同活動(dòng)支座上卸裝置的配置。
圖7a及圖7b連同E-E剖視及E′-E′剖視，表示出活動(dòng)支座上卸裝置的結(jié)構(gòu)及工作方式。
圖8 表示出一種鉆柱分段接頭的結(jié)構(gòu)。
圖9 包括圖9a及F-F剖面圖，表示出一種聯(lián)接裝置的結(jié)構(gòu)。
圖10a及圖10b是圖3的B向局部剖視圖，表示出引導(dǎo)軌道的結(jié)構(gòu)及工作方式。
圖11a及圖11b表示出鉆桿拔及其工作方式。
如圖1及詳圖所示，按照本發(fā)明，起鉆操作中鉆柱(1)被鉆柱升降機(jī)(2)提升出井口W之后，每隔一段長度即用一活動(dòng)支座(3)(圖中所示為示意圖)夾持住，并將該鉆柱沿軌道(4)推動(dòng)，鉆柱(1)即按照軌道(4)的形狀彎曲，軌道(4)包括Q點(diǎn)以后的螺旋形部份及從軌道入口M到Q之間的過度部分;軌道(4)上每一點(diǎn)的曲率半徑都大到足以使被彎曲的鉆柱(1)內(nèi)的應(yīng)力不致超過鉆柱材料的許用應(yīng)力。起鉆完成后，鉆柱(1)連同活動(dòng)支座(3)被放在軌道(4)上。在下鉆時(shí)，放置于軌道上的鉆柱(1)亦可以被向井口W牽引，各活動(dòng)支座在離開軌道入口M后，即被從鉆柱上卸下，而鉆柱則由鉆柱升降機(jī)(2)放入井內(nèi)。
圖2表示出了一種表征軌道形狀特征的軌道特征曲線，該軌道特征曲線具有Q點(diǎn)以后的螺旋形纏繞部分及從軌道入口M到Q點(diǎn)之間的過渡部份。纏繞部份的螺旋柱面半徑為R;而過渡部份則由三段平面圓弧MN，NP及PQ光滑地連接而成，該三段圓弧的半徑分別為R1，R2及R3;R、R1、R2及R3均足夠地大，使鉆柱按該特征曲線彎曲時(shí)，所產(chǎn)生的應(yīng)力不大于鉆柱材料的許用應(yīng)力。
圖3表示出了一種采用本發(fā)明的海上半潛式鉆井平臺(tái)，該平臺(tái)的上部船體C具有圓柱形的外側(cè)面。該平臺(tái)還具有一套組合軌道，該組合軌道的螺旋形部份就安裝在上部船體的圓柱形側(cè)面上，在箭頭B所指的位置，有一段S形的引導(dǎo)軌道(4·2)，該引導(dǎo)軌道的結(jié)構(gòu)顯示在圖(10a)及圖(10b)中。從該組合軌道的入口到引導(dǎo)軌道之間的過渡部分只有一條軌道(4·1);而在引導(dǎo)軌道之后的纏繞部分則是包括數(shù)條平行軌道(4·3)的軌道束。
圖4是圖3中的軌道束局部A的放大圖。從中可以看到，前述半潛式鉆井平臺(tái)的軌道具有管狀的結(jié)構(gòu)。管狀軌道的內(nèi)表面是軌道的約束面，活動(dòng)支座(3)夾持住鉆柱(1)在該軌道內(nèi)部行走。
圖5表示了一副活動(dòng)支座的兩個(gè)支架(3·1)，支架上有輪(3·2)，從剖視C-O-C中可以見到，該活動(dòng)支座在工作時(shí)夾持住鉆桿接頭(5)。局部D的詳圖顯示出，活動(dòng)支座的支架依靠杠桿(3·3)固定其在鉆柱上的位置，該杠桿用銷(3·4)安裝在支架(3·1)上，杠桿(3·3)的一端被鉆桿接頭(5)的上端面頂住，而另一端上的凸起則落入鉆桿接頭的凹槽中。
圖6a表示出一種鉆柱升降機(jī)，該升降機(jī)具有兩條橫梁橫梁(2·1)及橫梁(2·2)。兩條橫梁的中部均開有窗口，窗口內(nèi)有托瓦(2·3)及(2·4)，鉆柱從窗口中穿過。兩條橫梁均可沿立柱(2·5)作上下垂直運(yùn)動(dòng)。在起鉆時(shí)如圖6a所示，橫梁(2·1)閉合托瓦(2·3)托住鉆桿接頭G上升，則橫梁(2·2)分開托瓦(2·4)下降。如圖6b所示，當(dāng)橫梁(2·2)下降到鉆桿接頭J的下方時(shí)，即閉合托瓦承托住鉆柱上升。此時(shí)，橫梁(2·1)則分開托瓦下降，準(zhǔn)備承托鉆桿接頭H作下一提升行程。橫梁(2·1)與橫梁(2·2)不斷交替承托住鉆桿接頭提升鉆柱，即可將鉆柱從井內(nèi)提升至地面。在下鉆的時(shí)候，如圖6a所示，橫梁(2·1)承托住鉆桿接頭G下降時(shí)，橫梁(2·2)則分開托瓦上升，并在到達(dá)鉆桿接頭H下方時(shí)，如圖6b所示，閉合托瓦承托住該鉆桿接頭下降，此時(shí)，橫梁(2·1)則分開托瓦越過原被承托的鉆桿接頭，準(zhǔn)備承托其上方的另一鉆桿接頭作另一下放行程;橫梁(2·1)及橫梁(2·2)不斷交替承托住鉆桿接頭下放鉆柱，可將鉆柱從地面放入井內(nèi)。
該升降機(jī)的兩條橫梁還可以同時(shí)作提升或下放的運(yùn)動(dòng)，以便在某些其他操作中承托超過一個(gè)橫梁負(fù)荷能力的載荷。
圖6a還表示出，在軌道(4)入口處，鉆柱升降機(jī)的上方，安裝有上卸裝置(6)，該裝置的工作過程表示在圖7a及圖7b中。
如圖7a所示，上卸裝置包括一對(duì)導(dǎo)瓦(6·1)。在起鉆過程中，先將導(dǎo)瓦(6·1)分開，將活動(dòng)支座的一對(duì)支架(3·1)放入導(dǎo)瓦內(nèi)，使該對(duì)支架帶杠桿(3·3)的一端朝上;閉合導(dǎo)瓦(6·1)如圖7b所示，則活動(dòng)支座的兩個(gè)支架亦閉合，鉆桿接頭被提升到該上卸裝置內(nèi)時(shí)，該鉆桿接頭(5)的上端即頂住杠桿(3·3)的上端，并使杠桿另一端的凸起落入該接頭的凹槽內(nèi)，鉆柱于是帶同該活動(dòng)支座上升并進(jìn)入軌道。依靠軌道管狀內(nèi)壁的約束，該活動(dòng)支座在軌道內(nèi)保持閉合。在下鉆過程中，要解除活動(dòng)支座對(duì)鉆柱的約束時(shí)，只需將該上卸裝置的一對(duì)導(dǎo)瓦(6·1)分開，則當(dāng)活動(dòng)支座被鉆柱帶出軌道之后，便失去軌道的徑向約束，于是該活動(dòng)支座自然松脫，可以被從軌道入口處取走。
由于前面所述
發(fā)明內(nèi)容
部分已經(jīng)闡明的原因或其他鉆井作業(yè)的需要，在運(yùn)用本發(fā)明提供的方法起下鉆的操作中，有時(shí)需要將鉆柱分拆為幾個(gè)鉆柱段或?qū)⒁逊植鸬你@柱段重新加以聯(lián)結(jié)。由于已經(jīng)進(jìn)入軌道的鉆柱受到了彎曲，不能被轉(zhuǎn)動(dòng);用轉(zhuǎn)動(dòng)鉆柱井下部分的方法來將已進(jìn)入軌道的鉆柱段與未進(jìn)入軌道的鉆柱段拆開或聯(lián)接也是不適宜的。因此，最好是在各需要分拆開的鉆柱段之間采用無須旋轉(zhuǎn)鉆柱就可加以聯(lián)接或分拆的鉆桿接頭。
圖8顯示了一種這一用途的鉆柱分段接頭，該接頭具有一個(gè)帶有公螺紋的接頭(7·1)，一個(gè)帶有臺(tái)階F的接頭(7·3)，一個(gè)帶螺紋的套筒(7·2);接頭(7·1)及接頭(7·3)的對(duì)合端以端面S密封鉆柱內(nèi)泥漿通道，并有互相嚙合的牙嵌E;圖示的套筒(7·2)由數(shù)件以螺紋及焊縫固結(jié)為一體的零件組成;套筒的一端有母螺紋可與接頭(7·1)配合，內(nèi)部有一臺(tái)階與接頭(7·3)的臺(tái)階配合;固定鉆柱的上下兩部分，旋轉(zhuǎn)套筒即可將鉆柱的上下兩部分聯(lián)接或分拆開來;在鉆井的時(shí)候，上部鉆柱分段的扭矩可以通過牙嵌E直接傳遞給下部鉆柱。
圖9顯示出一種聯(lián)接裝置。(8·1)是聯(lián)接裝置的母接頭，該母接頭的一端與鉆柱分段接頭(7·1)聯(lián)結(jié)，另一端內(nèi)凹中空，凹陷的底部成母錐面K，而在其端部內(nèi)側(cè)具有臺(tái)階L;聯(lián)接裝置的公接頭(8·2)的一端與鉆柱分段接頭的套筒(7·2)聯(lián)接，另一端成公錐面，可以插入母接頭(8·1)內(nèi);公接頭(8·2)內(nèi)裝有頂桿(8·3)、卡爪(8·4)、滑塊(8·5)、彈簧(8·6)、(8·7)、(8·8)及單向離合器;從剖視圖F-F中可以看到該單向離合器包括主動(dòng)件(8·9)及從動(dòng)件(8·10);主動(dòng)件(8·9)的中心有螺紋與頂桿(8·3)的螺紋部分U配合，其外周則有數(shù)個(gè)切向的缺口，切口內(nèi)有滾柱(8·11)，在剖視圖F-F中，當(dāng)主動(dòng)件(8·9)順時(shí)針向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可以帶動(dòng)從動(dòng)件(8·10)，而當(dāng)主動(dòng)件(8·9)反時(shí)針向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)則不能帶動(dòng)從動(dòng)件(8·10);從動(dòng)件(8·10)的頂部和滑塊(8·5)的底部有可以互相嚙合的側(cè)面為斜面的牙嵌V;滑塊外側(cè)有槽，公接頭殼體上的銷(8·12)插入該槽內(nèi)，使滑塊只能在公接頭體內(nèi)作軸向滑動(dòng)而不能轉(zhuǎn)動(dòng);滑塊的上部有斜面，該斜面與卡爪(8·4)的斜面相配合;卡爪上有凸起Z，該凸起Z可以從公接頭殼體上的窗口伸出公接頭體外或縮回公接頭體內(nèi);頂桿(8·3)上還裝有鍵(8·13)，該鍵使頂桿(8·3)只能在公接頭內(nèi)作軸向滑動(dòng)而不能轉(zhuǎn)動(dòng)。
上述公接頭的卡爪(8·4)有兩種穩(wěn)定狀態(tài)凸起伸出公接頭的狀態(tài)和凸起縮回公接頭內(nèi)的狀態(tài)。如圖(9)所示，在滑塊(8·5)上的牙嵌與從動(dòng)件(8·10)上的牙嵌嚙合的時(shí)候，卡爪(8·4)在彈簧(8·7)的作用下將凸起Z伸出公接頭體外;如果將頂桿(8·3)向公接頭內(nèi)推動(dòng)一次，如圖(9a)所示，則頂桿上的螺紋帶動(dòng)單向離合器的主動(dòng)件(8·9)轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，從動(dòng)件(8·10)亦隨之轉(zhuǎn)過一個(gè)角度;于是從動(dòng)件上的牙嵌V的斜面推動(dòng)滑塊(8·5)上升，卡爪(8·4)即由于滑塊(8·5)上斜面的約束而縮回公接頭內(nèi)。這時(shí)放開頂桿(8·3)，則頂桿在彈簧(8·6)的作用下重新伸出公接頭體外;頂桿(8·3)上的螺紋U將帶動(dòng)單向離合器的主動(dòng)件(8·9)反轉(zhuǎn)，但從動(dòng)件(8·10)仍保持已有位置，從而滑塊(8·5)及卡爪(8·4)亦保持已有的位置。
如果將頂桿(8·3)再向公接頭內(nèi)推動(dòng)一次，則單向離合器的主動(dòng)件(8·9)及從動(dòng)件(8·10)將再隨之轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，滑塊(8·5)上的牙嵌將在彈簧(8·8)作用下重新落入從動(dòng)件(8·10)的牙嵌內(nèi)，滑塊(8·5)上的斜面釋放卡爪(8·4)，該卡爪(8·4)即在彈簧(8·7)作用下將凸起Z重新伸出公接頭外。由此可見，每將公接頭的頂桿(8·3)推入公接頭內(nèi)一次，就可以使卡爪(8·4)從一種狀態(tài)改變到另一種狀態(tài)。
在需要聯(lián)接公接頭和母接頭時(shí)，先使該公接頭的卡爪(8·4)處于縮回狀態(tài)，再將公接頭插入母接頭內(nèi)，公接頭的頂桿撞到母接頭后即被壓入公接頭(8·2)內(nèi)，卡爪(8·4)于是伸出公接頭體外;牽引公接頭(8·2)，卡爪(8·4)即抓住母接頭(8·1)上的臺(tái)階L，如圖(9)所示，母接頭亦隨同公接頭一起運(yùn)動(dòng)。在需要分開已聯(lián)接的公接頭和母接頭時(shí)，只須將公接頭再向母接頭頂推一次，如圖9a所示，則卡爪(8·4)縮回公接頭內(nèi)，該公接頭即可從母接頭內(nèi)拔出。
圖10a及圖10b顯示出一種引導(dǎo)軌道(4·2)。該引導(dǎo)軌道在圖3所示的應(yīng)用實(shí)例中被裝在箭頭B所指的位置。其前端與組合軌道的過渡部分(4·1)銜接，后端則與軌道束的各軌道(4·3)銜接，該引導(dǎo)軌道(4·2)為S形，其與組合軌道過渡部分(4·1)銜接的一端中心固定，稱為固定端;另一端安裝在轉(zhuǎn)盤(4·4)上，稱為旋轉(zhuǎn)端;該轉(zhuǎn)盤可以旋轉(zhuǎn)，并被安裝在軌道束的入口處;轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)中心，位于引導(dǎo)軌道(4·2)固定端的中心線上，而軌道末的各條軌道(4·3)的入口端的中心亦分布在引導(dǎo)軌道的旋轉(zhuǎn)端中心旋轉(zhuǎn)而成的圓周上，因此，引導(dǎo)軌道(4·2)的旋轉(zhuǎn)端可以轉(zhuǎn)到軌道束中任何一軌道的入口位置。
在運(yùn)用本發(fā)明進(jìn)行起下鉆作業(yè)而需要將鉆柱分解為數(shù)個(gè)鉆柱段的時(shí)候，運(yùn)用前述引導(dǎo)軌道及聯(lián)接裝置可以將各鉆柱段分別導(dǎo)入或?qū)С霾煌能壍溃椒ㄈ缦略谄疸@時(shí)，將引導(dǎo)軌道(4·2)的旋轉(zhuǎn)端轉(zhuǎn)到對(duì)正軌道束中一條軌道(4·3)的位置，提升鉆柱，并將鉆柱在陸續(xù)安裝上活動(dòng)支座后推入組合軌道內(nèi)，使鉆柱通過組合軌道的過渡部分(4·1)及引導(dǎo)軌道(4·2)進(jìn)入引導(dǎo)軌道旋轉(zhuǎn)端所對(duì)接的軌道(4·3)中;待該進(jìn)入軌道的鉆柱段1′與后續(xù)鉆柱1″之間的鉆柱分段接頭已提升到地面后，即將鉆柱段1′與后續(xù)鉆柱1″在分段接頭處拆開，并在鉆柱段1′及后續(xù)鉆柱1″的鄰接端分別裝上母接頭(8·1)及公接頭(8·2);繼續(xù)提升后續(xù)鉆柱1″并利用后續(xù)鉆柱將鉆柱段1′完全推入軌道束中的軌道(4·3)為止，如圖(10a)所示，將后續(xù)鉆柱1″作一次短促的往復(fù)推送，使聯(lián)接裝置的公接頭(8·2)與母接頭(8·1)分離;下放后續(xù)鉆柱1″，直到其上端完全退出引導(dǎo)軌道(8·2)為止;將引導(dǎo)軌道(8·2)的旋轉(zhuǎn)端對(duì)正另一條軌道;如圖(10b)所示，重復(fù)前述操作，可使緊接鉆柱段1′的后續(xù)鉆柱段，通過引導(dǎo)軌道(4·2)進(jìn)入軌道束中的另一軌道;用前述方法，可將各鉆柱段依次分別導(dǎo)入軌道束中各別的軌道。
在下鉆的時(shí)候，所有裝于各鉆柱段上的公接頭的卡爪處于縮回狀態(tài)。首先將一段鉆柱段1″牽引入井內(nèi)，待其上端完全退出引導(dǎo)軌道之后，將引導(dǎo)軌道(4·2)的旋轉(zhuǎn)端對(duì)正另一置有鉆柱段1′的軌道，如圖(10b)所示，重新提升鉆柱段1″，使其上端通過引導(dǎo)軌道(4·2)進(jìn)入置有鉆柱段1′的軌道內(nèi)，并且使鉆柱1″上端的聯(lián)接裝置公接頭(8·2)插入鉆柱段1′上的母接頭(8·1)而互相聯(lián)接;重新下放鉆柱段1″，即可將鉆柱段1′向軌道外牽引;待聯(lián)接鉆柱段1′與1″的聯(lián)接裝置被牽離組合軌道后，從鉆柱段1′與1″上拆卸該聯(lián)接裝置，并聯(lián)接好鉆柱段1′與1″;繼續(xù)下放鉆柱，即可將鉆柱段1′下入井內(nèi);重復(fù)上述操作，即可將各條鉆柱段依次從所放置的軌道內(nèi)牽引出來，放入井內(nèi)。
圖11a及圖11b顯示出了一種向鉆柱傳遞向下推力的機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)被稱為鉆桿拔。該鉆桿拔包括一個(gè)殼體(9·1);殼體上裝有棘爪(9·2)和彈簧(9·3);棘爪(9·2)的推力端朝下;用鉆桿拔將鉆柱從軌道內(nèi)牽引出井時(shí)，鉆桿拔被安裝在升降機(jī)的橫梁(2·1)及(2·2)上;鉆柱從鉆桿拔中心的通孔中穿過;當(dāng)橫梁上升時(shí)，鉆桿接頭(5)可以推開棘爪(9·3)讓鉆桿拔越過;該鉆桿拔越過該鉆桿接頭之后，棘爪(9·2)即在彈簧(9·3)推動(dòng)下卡住鉆桿接頭(5)的上端臺(tái)階，如圖(11b)所示，此時(shí)橫梁下降，則可牽引鉆柱向下移動(dòng)。
補(bǔ)正 85101084文件名稱 頁 行 補(bǔ)正前 補(bǔ)正后說明書 4 14 ……通過， 通過4 18 ……推瓦…… 托瓦6 16 ……當(dāng)鉆柱撥 鉆桿撥9 9 ……數(shù)個(gè)鉆柱分段 數(shù)個(gè)鉆柱段10 22 ……c-c剖視圖 c-e-c剖視圖14 22 ……一端與鉆柱 一端與鉆柱17 6 ……，而軌道未的 而道束的權(quán)利要求
書 3 18 殼體上升有窗口 殼體上開有窗口說明書摘要 5 ……解降活動(dòng)支座 解除活動(dòng)支座
權(quán)利要求
1.剛性鉆柱起下鉆的方法，其特征是，在起鉆的時(shí)候，將已提升出井眼的鉆柱或鉆柱的一部分彎曲并盤繞起來放置；在下鉆的時(shí)候，將該被盤繞放置的鉆柱或鉆柱的一部分移至井口并恢復(fù)原狀放入井內(nèi)。
2.按照權(quán)利要求
1的剛性鉆柱起下鉆的方法，其特征是，使用包括鉆柱升降機(jī)、活動(dòng)支座及軌道的設(shè)備，起鉆時(shí)，用鉆柱升降機(jī)將鉆柱向地面提升，并每隔一段長度將一個(gè)活動(dòng)支座夾持在鉆柱上，該鉆柱連同活動(dòng)支座被一起推入軌道并沿該軌道運(yùn)動(dòng)及彎曲，起鉆完畢后，進(jìn)入軌道的鉆柱或鉆柱的一部分連同活動(dòng)支座就放置于該軌道上;下鉆時(shí)，該被置于軌道上的鉆柱或鉆柱的一部分，被牽引至井口，并逐一解除活動(dòng)支座后，用升降機(jī)放入井內(nèi)。
3.按照權(quán)利要求
2的剛性鉆柱起下鉆的方法，其特征是，所說軌道為一條軌道。
4.按照權(quán)利要求
2的剛性鉆柱的起下鉆方法，其特征在于，所說軌道為包括一條以上軌道的組合軌道;在起鉆的時(shí)候，在將一段鉆柱導(dǎo)入組合軌道中的一條軌道之后，將該段鉆柱與后續(xù)鉆柱拆開，將后續(xù)鉆柱導(dǎo)入另一條軌道，如此依次將鉆柱分拆為數(shù)段并依次導(dǎo)入不同的軌道;在下鉆的時(shí)候，將置于一條軌道內(nèi)的鉆柱段放入井內(nèi)后，將其上端與另一軌道內(nèi)的鉆柱段聯(lián)接，并繼續(xù)將后一鉆柱段下入井內(nèi)，如此將各條軌道內(nèi)的鉆柱段依次聯(lián)接并下入井內(nèi)。
5.按照權(quán)利要求
2的剛性鉆柱起下鉆的方法，其特征是，下鉆時(shí)在升降機(jī)承托鉆柱的部分設(shè)置向鉆柱傳遞向下推力的機(jī)構(gòu)，在升降機(jī)承托鉆柱的部分向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，就通過該機(jī)構(gòu)用升降機(jī)將軌道內(nèi)的鉆柱向井內(nèi)牽引。
6.實(shí)施如權(quán)利要求
2剛性鉆柱起下鉆的方法的軌道，其特征是，具有一種特征曲線(即，當(dāng)一個(gè)活動(dòng)支座沿該軌道全長運(yùn)行時(shí)，該活動(dòng)支座的夾持部分之中心所劃越的軌跡)，該特征曲線包括一段圍繞一垂直軸線的螺旋線及一段從井口上方開始，沿井身方向延伸并光滑彎曲到與前述螺旋線光滑聯(lián)接的過渡曲線。
7.按照權(quán)利要求
6實(shí)施如權(quán)利要求
2剛性鉆柱起下鉆的方法的軌道，其特征是，所說特征曲線的過渡曲線基本上由數(shù)段平面曲線光滑聯(lián)接而成。
8.實(shí)施如權(quán)利要求
2剛性鉆柱起下鉆的方法的軌道，其特征是，該軌道圓形管道，其內(nèi)徑在軌道全長為定值，該軌道以圓管的內(nèi)表面作為軌道的約束表面。
9.實(shí)施如權(quán)利要求
4剛性鉆柱起下鉆的方法的軌道，其特征是，所說軌道為組合式軌道，該組合軌道包括至少一條管狀的引導(dǎo)軌道及一條以上的管狀軌道。該引導(dǎo)軌道的中心線大致為S形，其中一端的中心固定(稱為固定端)，另一端則可繞固定端的中心線旋轉(zhuǎn)(稱為旋轉(zhuǎn)端)，各條軌道的內(nèi)徑與引導(dǎo)軌道的內(nèi)徑相等，且均有一端(稱為入口端)的中心位于引導(dǎo)軌道旋轉(zhuǎn)端中心旋轉(zhuǎn)而成的圓周上，引導(dǎo)軌道可以旋轉(zhuǎn)到對(duì)正前述任一軌道的入口端的位置，引導(dǎo)軌道與任一軌道鄰接時(shí)，二者的中心線在鄰接處大體相切。
10.實(shí)施如權(quán)利要求
2剛性鉆柱起下鉆的方法的活動(dòng)支座，其特征是，該活動(dòng)支座包括一對(duì)支架，每一支架的內(nèi)側(cè)有一與鉆柱被夾持部分位外表面配合的凹形夾持面，支架的外側(cè)裝有可轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子，輪子的外沿到活動(dòng)支座中心的距離大致等于管狀軌道的內(nèi)半徑，當(dāng)活動(dòng)支座夾持著鉆柱進(jìn)入管狀軌道后，輪子就支撐住軌道的內(nèi)壁。
11.實(shí)施如權(quán)利要求
2剛性鉆柱起下鉆的方法的上卸裝置，該裝置使活動(dòng)支座夾持住鉆柱或從鉆柱上解除活動(dòng)支座，其特征是該上卸裝置包括一對(duì)導(dǎo)瓦，導(dǎo)瓦具有內(nèi)凹的柱形內(nèi)表面，當(dāng)一對(duì)導(dǎo)瓦閉合時(shí)，其內(nèi)表面構(gòu)成一段約束活動(dòng)支座運(yùn)動(dòng)的管形通道。
12.實(shí)施如權(quán)利要求
2剛性鉆柱起下鉆的方法的升降機(jī)，其特征是，包括至少兩個(gè)可以作上下運(yùn)動(dòng)的橫梁，每一橫梁上均開有窗口，窗口內(nèi)有可以分開及閉合的托瓦，托瓦閉合時(shí)其內(nèi)表面可與鉆柱在起下鉆時(shí)被承托部位配合，而托瓦分開時(shí)，可讓鉆柱或鉆柱的一部分從窗口內(nèi)通過。
13.實(shí)施如權(quán)利要求
4剛性鉆柱起下鉆的方法的鉆柱聯(lián)接機(jī)構(gòu)，其特征是用于將各段鉆柱導(dǎo)入各別的軌道，或?qū)⒏鲃e軌道內(nèi)的各段鉆柱牽引出來時(shí)，鉆柱段與段之間的聯(lián)接或分離。該聯(lián)接機(jī)構(gòu)包括一個(gè)公接頭和一個(gè)母接頭，該母接頭的一端具有與鉆柱段配合的聯(lián)接部分，另一端內(nèi)凹，并在凹陷端的內(nèi)側(cè)具有臺(tái)階，該公接頭的一端具有與鉆柱段配合的聯(lián)接部分，另一端可插入母接頭的凹陷內(nèi)與其相連，公接頭的殼體上升有窗口，公接頭體內(nèi)裝有卡爪、頂桿、滑塊、彈簧及單向離合器，前述卡爪具有凸起和斜面，該凸起可以通過公接頭體上的窗口伸出公接頭體外或縮回公接頭體內(nèi)，前述滑塊具有斜面和側(cè)面傾斜的牙嵌，該滑塊的斜面和卡爪的斜面配合，前述頂桿的一端伸出公接頭體外，該頂桿的一部分具有螺紋，頂桿上還有彈簧，頂桿伸出公接頭的一端可以被推入公接頭內(nèi)，取消外力后，彈簧使頂桿重新伸出公接頭外，前述單向離合器包括一個(gè)主動(dòng)件和一個(gè)從動(dòng)件，當(dāng)主動(dòng)件作往返轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)件只能在一個(gè)方向上隨主動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)件具有與前述頂桿的螺紋配合的母螺紋，安裝在頂桿上，頂桿作軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)，其螺紋就使該主動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)，前述從動(dòng)件具有側(cè)面傾斜的牙嵌，該牙嵌與滑塊上的牙嵌嚙合，每將前述頂桿推入公接頭一次，可以使卡爪的凸起改變一個(gè)狀態(tài)，即，由伸出公接頭外的狀態(tài)改為縮回公接頭內(nèi)的狀態(tài)，或由縮回公接頭內(nèi)的狀態(tài)改為伸出公接頭外的狀態(tài)。
14.實(shí)施如權(quán)利要求
5的剛性鉆柱起下鉆的方法的推力機(jī)構(gòu)，其特征是，該機(jī)構(gòu)包括一個(gè)殼體，殼體的中心有通孔，該通孔的直徑足以讓鉆柱或鉆柱的一部分從中通過，通孔內(nèi)裝有彈簧及棘爪，在工作狀態(tài)，棘爪推力端朝向下方。
專利摘要
本發(fā)明提供了一種鉆井工程中的剛性鉆柱起下鉆方法及設(shè)備，包括鉆柱升降機(jī)、軌道、活動(dòng)支座、活動(dòng)支座上卸裝置、鉆桿拔及牽引接頭。起鉆時(shí)被鉆柱升降機(jī)從井內(nèi)起升至地面的鉆柱用活動(dòng)支座夾持住進(jìn)入軌道，并沿軌道彎曲。起鉆完畢，鉆柱連同活動(dòng)支座一起在軌道內(nèi)放置。下鉆時(shí)將置于軌道內(nèi)的鉆柱牽引出來，解降活動(dòng)支座后下入井內(nèi)。
文檔編號(hào)E21B19/22GK85101084SQ85101084
公開日1987年1月17日 申請(qǐng)日期1985年4月1日
發(fā)明者羅明遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:羅明遠(yuǎn)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan