CN101748978B - 采用动力水龙头作业的起下钻方法及工具 - Google Patents

Abstract

采用动力水龙头作业的起下钻方法，应用于石油钻井。通过专门设计可承扭的钻铤吊卡和可承扭的钻杆、套管吊卡，与已有的管柱提升工具及管柱输运装置等井口工具，以及动力卡瓦、液压动力扭力链钳装置配合，形成一种新型的动力水龙头钻井作业起下钻方法：通过管柱传送装置和管柱提升工具配合将管柱移送至井口；动力卡瓦与专用可承扭吊卡配合；经过液压动力扭力链钳完成管柱的紧扣、绷扣作业，实现起下管柱。能够减化操作程序，降低工人的劳动强度，减小井口操作空间，缩减井架、钻台尺寸，增加了钻机的移运性。取代传统的“双吊卡”起下钻作业方法。

Description

采用动力水龙头作业的起下钻方法及工具

技术领域

本发明涉及石油钻井技术领域，特别涉及一种石油、煤层气开采过程中应用动力水龙头作业的起下钻方法及工具。

背景技术

目前，国内石油、煤层气开采中多采用转盘+方钻杆钻井作业，重点井采用顶驱作业，起下钻作业主要有两种方式：1)配备液压动力钳：需要配备双吊卡对钻具进行升降作业，通过液压动力钳(动力钻杆钳、动力套管钳)进行旋扣、紧扣及绷扣。当起钻时出现动力钳卸不开钻具时，采用动力猫头与B型吊钳配合，进行卸扣。2)无液压动力钳：需要配备双吊卡对钻具进行升降作业；通过猫头带动大绳进行旋扣；猫头与B型吊钳配合，进行紧扣及绷扣。

动力水龙头具有价格低廉、体积小，并具备部分顶驱特点，与转盘+方钻杆钻井作业相比具有较大优势，但由于没有针对性的可承扭的钻铤吊卡、可承扭的钻杆、套管吊卡相配合，起下钻过程中不能实现动力水龙头与钻柱的扭矩传递，所以起下钻作业仍采用传统起下钻方法，制约了动力水龙头的应用。

传统起下钻作业方法存在以下不足：1)使用工具较多。下套管作业时，需要钻机配备套管钳(至少需要两种型号套管钳)；钻杆起下钻作业需要配备动力钻杆钳，还要配备猫头与B型吊钳。2)工人劳动强度大，起下钻效率低。采用双吊卡起下钻作业，工人需要频繁地倒换吊卡。3)占用井口空间大。为安装和操作井口工具，需要较大的井口工作面积，钻台或井架体积大、质量大，占用井场面积大，不利于安装和移运。

发明内容

本发明的目的是：本发明提供一种动力水龙头作业的起下钻方法，解决了常规动力水龙头无法直接用于起下钻的问题。缩减常规井口工具，降低工人劳动强度，减小钻台、井架尺寸。克服动力水龙头作业采用传统起下钻方法存在使用工具较多，工人劳动强度大，占用井口空间大等不足。

本发明采用的技术方案是：动力水龙头作业的起下钻方法，通过专门设计可承扭的钻铤吊卡、可承扭的钻杆、套管吊卡、管柱提升工具及管柱输运装置等井口工具与现有的动力卡瓦、液压动力扭力链钳装置配合，形成一种新型的动力水龙头钻井作业起下钻方法：即通过管柱传送装置和管柱提升工具配合将管柱移送至井口；动力卡瓦与专用可承扭吊卡配合取代传统的“双吊卡”起下钻作业方法；通过液压动力扭力链钳完成管柱的紧扣、绷扣作业；通过动力水龙头来实现管柱的旋扣功能。该方法能够减化井口工具，降低工人的劳动强度，减小井口操作空间，缩减井架、钻台尺寸，增加钻机的移运性。

动力水龙头作业的起下钻方法使用的设备和井口工具有：天车、动力水龙头、液压绞车、井架、管柱传送装置、液压动力扭力链钳、钻台、动力卡瓦和液压小绞车，另外还采用可承扭的钻铤吊卡和可承扭的钻杆、套管吊卡；其中：

1)动力水龙头是现有设备：在井架靠近井口的两竖直梁内侧均布有凹形滑道，动力水龙头两侧均布两滑轮作为其上下滑动的导轮。动力水龙头两侧导轮在井架内侧凹形滑道内滑动；动力水龙头通过钢丝绳滑轮组与天车连接，实现上下运动。

2)动力卡瓦是现有设备：气动动力卡瓦安装在钻台井口，取代转盘方补心，用来夹持.井口夹持管柱。

3)可承扭的钻铤吊卡：可承扭的钻铤吊卡上承扭短接螺纹连接动力水龙头，可承扭的钻铤吊卡下承扭短接螺纹连接钻铤。

可承扭的钻铤吊卡，主要由可承扭的钻铤吊卡上防扭装置、可承扭的钻铤吊卡上连接短接、可承扭的钻铤吊卡连接销、可承扭的钻铤吊卡下连接短接和可承扭的钻铤吊卡下防扭装置组成。

可承扭的钻铤吊卡上防扭装置为螺栓侧面固定的夹紧卡箍，即可承扭的钻铤吊卡上防扭装置是由两块半圆弧形钢板和螺栓组成，半圆弧形钢板的两端分别连接有平钢板，在平钢板上有螺栓孔。两块半圆弧形钢板相对后外壁为近似圆柱体形，两端连接的平钢板相互平行，两端连接的平钢板之间的垂直距离为5～25毫米。螺栓穿过平钢板上的螺栓孔并将两块半圆钢板固定。可承扭的钻铤吊卡上防扭装置固定在可承扭的钻铤吊卡上连接短接的顶部外壁上。当上连接短与动力水龙头下端螺纹连接后，可承扭的钻铤吊卡上防扭装置一半卡箍在可承扭的钻铤吊卡上连接短接的外壁上；另一半卡箍在动力水龙头下端外壁上，旋紧螺栓后能使两个平钢板之间的距离缩小，并且两块半圆筒钢板能同时抱紧可承扭的钻铤吊卡上连接短接和可承扭的钻铤吊卡上连接短接上连接的动力水龙头。防止可承扭的钻铤吊卡上连接短接与动力水龙头之间产生旋转位移。

可承扭的钻铤吊卡上连接短接为双吊耳，即可承扭的钻铤吊卡上连接短接上部是圆柱体形，圆柱体的顶端有钻具内螺纹，圆柱体的下端垂直焊接在圆形钢板的上平面上，在圆形钢板的下平面上垂直焊接有两块吊耳钢板，两块吊耳钢板平行，两块吊耳钢板之间的距离在25～80毫米之间，垂直两块吊耳钢板上有销孔。

可承扭的钻铤吊卡下连接短接上端为单吊耳，下端有钻铤外螺纹。即可承扭的钻铤吊卡下连接短接为圆柱体，在圆柱体的顶部有单吊耳钢板，单吊耳钢板的厚度与可承扭的钻铤吊卡上连接短接的两块吊耳钢板之间的距离相同，在单吊耳钢板有销孔。单吊耳钢板插入可承扭的钻铤吊卡上连接短接的两块吊耳钢板之间，可承扭的钻铤吊卡连接销穿在两块吊耳钢板上的销孔和可承扭的钻铤吊卡下连接短接单吊耳钢板的销孔内，将可承扭的钻铤吊卡下连接短接连接在可承扭的钻铤吊卡上连接短接的下部。可承扭的钻铤吊卡下连接短接的下端能连接钻铤。

在可承扭的钻铤吊卡下连接短接下端的外壁上有一个可承扭的钻铤吊卡下防扭装置。可承扭的钻铤吊卡下防扭装置为圆筒状，在圆筒上有5～25毫米轴向开口，在开口两侧分别固定有一个钢板，两个钢板之间相互平行并且两个钢板之间的距离在5～25毫米之间。在两个钢板上有相对的通孔，在通孔内穿有螺栓。旋紧螺栓能使两个钢板之间的距离缩小，并且圆筒能同时箍紧可承扭的钻铤吊卡下连接短接和可承扭的钻铤吊卡下连接短接上连接的钻铤。

为了提高可承扭的钻铤吊卡上防扭装置和可承扭的钻铤吊卡下防扭装置的抱紧力，在可承扭的钻铤吊卡上防扭装置两块半圆钢板内壁和可承扭的钻铤吊卡下防扭装置圆筒内壁上有条形卡瓦牙。当可承扭的钻铤吊卡上防扭装置的两块半圆筒钢板抱紧可承扭的钻铤吊卡上连接短接和可承扭的钻铤吊卡上连接短接上连接的动力水龙头时，条形卡瓦牙嵌入可承扭的钻铤吊卡上连接短接动力水龙头下端外壁，能提高扭矩的传递效果。

4)可承扭的钻杆、套管吊卡：

可承扭的钻杆、套管吊卡，主要由可承扭的钻杆、套管吊卡上防扭装置、可承扭的钻杆、套管吊卡上连接短接、可承扭的钻杆、套管吊卡连接销、可承扭的钻杆、套管吊卡下连接短接、可承扭的钻杆、套管吊卡主夹持块和可承扭的钻杆、套管吊卡副夹持块组成。

可承扭的钻杆、套管吊卡上防扭装置为双螺栓侧面固定带垫的夹紧卡箍结构，即可承扭的钻杆、套管吊卡上防扭装置是由两块半圆弧形钢板和螺栓组成，半圆弧形钢板的两端分别连接有平钢板，在平钢板上有螺栓孔。两块半圆弧形钢板相对后外壁为近似圆柱体形，两端连接的平钢板相互平行，两端连接的平钢板之间的垂直距离为5～25毫米。螺栓穿过平钢板上的螺栓孔并将两块半圆钢板固定。可承扭的钻杆、套管吊卡上防扭装置固定在可承扭的钻杆、套管吊卡上连接短接的顶部外壁上。当可承扭的钻杆、套管吊卡上连接短接与动力水龙头的下端保护接头短接螺纹连接后，可承扭的钻杆、套管吊卡上防扭装置一半卡箍在可承扭的钻杆、套管吊卡上连接短接的外壁上；另一半卡箍在动力水龙头的下端保护接头短接的外壁上，能防止动力水龙头正、反方向旋转作业时下端保护接头短接与可承扭的钻杆、套管吊卡上连接短接松动。为了提高可承扭的钻杆、套管吊卡上防扭装置的卡紧力，在可承扭的钻杆、套管吊卡上防扭装置两块半圆钢板内壁上有条形卡瓦牙。

可承扭的钻杆、套管吊卡上连接短接为双吊耳结构，即可承扭的钻杆、套管吊卡上连接短接上部是圆柱体形，圆柱体的顶端有钻具内螺纹，圆柱体的下端垂直焊接在圆形钢板的上平面上，在圆形钢板的下平面上垂直焊接有两块吊耳钢板，两块吊耳钢板平行，两块吊耳钢板之间的距离在25～80毫米之间，垂直两块吊耳钢板上有销孔。

可承扭的钻杆、套管吊卡下连接短接上端为单吊耳钢板，可承扭的钻杆、套管吊卡下连接短接单吊耳钢板垂直焊接在连接钢板的上平面上，连接钢板的下平面垂直焊接有两块平行吊杆，单吊耳钢板有销孔。单吊耳钢板插入可承扭的钻杆、套管吊卡上连接短接的两块吊耳钢板之间，可承扭的钻杆、套管吊卡连接销穿在可承扭的钻杆、套管吊卡上连接短接两块吊耳钢板的销孔和可承扭的钻杆、套管吊卡下连接短接单吊耳钢板的销孔内，将可承扭的钻杆、套管吊卡下连接短接连接在可承扭的钻杆、套管吊卡上连接短接的下部。可承扭的钻杆、套管吊卡下连接短接的平行吊杆下端焊接在可承扭的钻杆、套管吊卡圆环形柱体外侧壁上。

可承扭的钻杆、套管吊卡是圆周角为200～230°的圆环柱体，圆环柱体内弧面有台阶，即上部圆环内弧面内径为161～163毫米(大于所夹持钻杆接箍外径5毫米)，下部圆环内弧面内径为128.5～129.5毫米(大于所夹持钻杆本体外径2毫米)。在圆环形柱体的两个端部各有一个凸出的固定板，一个固定板上有轴销孔，轴销孔通过固定轴销将可承扭的钻杆、套管吊卡与副夹持块连接在一起；安全销为圆柱销结构，安全销插入可承扭的钻杆、套管吊卡和副夹持块的销孔，实现可承扭的钻杆、套管吊卡主夹持块与副夹持块的锁定，具体是这样实现的，打开副夹持块钻杆进入可承扭的钻杆、套管吊卡主夹持块中心孔，关闭副夹持块(可承扭的钻杆、套管吊卡主夹持块与副夹持块的销孔对正)并将安全销插入可承扭的钻杆、套管吊卡主夹持块与副夹持块的销孔，通过安全销将副夹持块锁定在可承扭的钻杆、套管吊卡主夹持块上。

副夹持块是圆周角为100～120°圆环柱体，圆环柱体内弧面台阶结构与可承扭的钻杆、套管吊卡主夹持块扇形圆环柱体内弧面的台阶结构相同。副夹持块上端圆环内侧沿轴向开有楔形槽，在楔形槽内插入有下防扭装置。

下防扭装置是楔形卡瓦牙。

所述的副夹持块内侧楔形槽的锥度为1∶3、上开口尺寸为30毫米、开口轴向长度为100毫米的；所述的楔形卡瓦牙的两侧面锥度为1∶3、楔形卡瓦牙的宽度为30毫米、长度为100毫米，楔形卡瓦牙的内侧圆弧面的半径为81毫米。

为了方便安装下防扭装置，在楔形卡瓦牙的上端有横向凸出矩形块，在副夹持块内侧上端面有矩形槽，楔形卡瓦牙的矩形块能插入副夹持块内侧上端面的矩形槽内。

可承扭的钻杆、套管吊卡主夹持块与副夹持块锁定钻杆本体后，钻工将下防扭装置插入副夹持块上的楔形槽内并敲紧下防扭装置，使下防扭装置上的卡瓦牙紧紧抱紧钻杆接箍，使钻杆接箍能够随着可承扭的钻杆、套管吊卡主夹持块与副夹持块一同旋转。

5)管柱提升装置：管柱提升工具通过液压小绞车实现管柱在钻台与井场之间的移动。在钻井现场已经有管柱提升装置的使用。

6)管柱传送装置：管柱传送装置安装在井架一侧，能够120°旋转传送管柱，在钻井现场已经有管柱提升装置的使用。

7)液压动力扭力链钳为现有设备：液压动力扭力链钳安装在井口附近，其高度可以通过液压绞车上下调动，其处理钻具外径能力为80～500mm，扭矩10～100kNm。

本发明的钻柱起下方法是这样实现的。钻柱起下方法包括下钻柱、起钻柱和下套管三部分。下钻柱包括下钻铤和下钻杆；起钻柱包括起钻铤和起钻杆。

A、下钻柱：

a)下钻铤过程：

1)动力卡瓦夹紧钻铤本体，钻铤坐在动力卡瓦上；

2)调整液压动力扭力链钳高度，将液压动力扭力链钳的动力钳、背钳分别对正、并锁紧动力水龙头与钻铤之间连接的接箍；利用液压动力扭力链钳完成动力水龙头与钻铤之间冲扣作业；卸掉液压动力扭力链钳动力钳；

3)动力水龙头相对坐在动力卡瓦上的钻铤旋转进行旋扣作业，最终完成动力水龙头与钻铤之间的卸扣作业；将管柱提升工具与钻铤地面连接：管柱提升工具的管柱提升工具扣板与管柱提升工具扶正机构通过固定销连接卡紧钻铤本体，管柱提升工具承载机构内台阶卡住钻铤公扣下端面。

4)用液压绞车将钻铤提升到管柱传送装置上，管柱传送装置将钻铤锁紧：钻铤公扣端内孔插入到管柱传送装置定位柱上，上端母扣端插入管柱传送装置扶正机构与管柱传送装置扶正钳的扇形圆环柱体内，管柱传送装置承扭钳与管柱传送装置扶正钳分别夹紧上下端钻铤本体；通过液压绞车下放管柱提升工具，拔出管柱提升工具的管柱提升工具扣板与管柱提升工具扶正机构的固定销使之与钻铤脱离，并将管柱提升工具放到地面。

5)管柱传送装置将钻铤旋转至井口，下放动力水龙头与管柱传送装置上的钻铤预紧扣，管柱传送装置的管柱传送装置承扭钳与管柱传送装置扶正钳松开上下端钻铤本体，动力水龙头上提钻铤使之与管柱传送装置分离；管柱传送装置的管柱传送装置扶正机构、管柱传送装置承载机构旋离井口；

6)下放动力水龙头及其连接的钻铤，动力水龙头连接的钻铤与动力卡瓦上的钻铤对扣；旋转动力水龙头旋转完成两根钻铤的旋扣；

7)液压动力扭力链钳动力钳夹紧动力水龙头连接的钻铤的公扣端本体，完成两钻铤间的绷扣；动力水龙头旋转完成动力水龙头与钻铤之间的绷扣；

8)撤掉液压动力扭力链钳的动力钳、背钳，动力卡瓦释放钻铤，下放钻铤入井，完成一根钻铤的下钻过程；循环1)～8)，完成钻铤下入井内；

b)、下钻杆过程：

完成下钻铤后，开始下钻杆，下钻杆过程与下钻铤的过程相同，仅将下入的钻铤改换为钻杆；

B、起钻柱：

a)起钻铤过程：

1)动力卡瓦夹紧钻铤本体，钻铤坐在动力卡瓦上；

2)调整液压动力扭力链钳高度，将液压动力扭力链钳的动力钳、背钳分别对正、并锁紧动力水龙头与钻铤之间连接端上下本体；利用液压动力扭力链钳完成动力水龙头与钻铤之间冲扣作业；卸掉液压动力扭力链钳动力钳；

3)动力水龙头相对坐在动力卡瓦上的钻铤旋转进行旋扣作业，最终完成动力水龙头与钻铤之间的卸扣作业。

4)将可承扭的钻铤吊卡上承扭短接与动力水龙头连接到一起，旋紧可承扭的钻铤吊卡与动力水龙头之间的可承扭的钻铤吊卡上扭矩防扭装置；

5)将可承扭的钻铤吊卡下承扭短接与动力卡瓦上的钻铤对扣、旋扣，旋好可承扭的钻铤吊卡与钻铤间的可承扭的钻铤吊卡上扭矩防扭装置；卸掉液压动力扭力链钳背钳。

6)提起与可承扭的钻铤吊卡连接好的钻铤，直至下面连接钻铤的接箍上端面距离钻台500mm左右；

7)动力卡瓦夹紧钻铤本体，钻铤坐在动力卡瓦上；液压动力扭力链钳动力钳夹紧两钻铤连接端的上下连接本体；用压动力链钳完成两根钻铤之间冲扣；

8)动力水龙头旋转完成两根钻铤之间卸扣作业；

9)借用液压绞车将钻铤斜放到地面，拔出可承扭的钻铤吊卡中间的可承扭的钻铤吊卡连接销，将钻铤放到地面，完成一根钻铤起钻过程；循环1)～9)，完成钻铤起钻；

b)起钻杆的过程：

起钻杆步骤1)～3)与起钻铤步骤1)～3)相同，起钻杆步骤4)中，将可承扭的钻杆、套管吊卡上连接短接与动力水龙头连接到一起，采用可承扭的钻杆、套管吊卡取代可承扭的钻铤吊卡进行步骤5)～9)起钻杆作业；起钻杆步骤5)～9)与起钻铤步骤5)～9)相同；起钻杆步骤1)～9)中，将钻铤改为钻杆；

C、下套管：

当下套管时，采用可承扭的钻杆、套管吊卡进行作业，与下钻杆过程相似，不同之处是：液压绞车通过管柱提升工具直接将套管提起，配合工人完成可承扭的钻杆、套管吊卡与套管的连接。

本发明的有益效果：本发明动力水龙头作业的起下钻方法，通过专门设计可承扭的钻铤吊卡、可承扭的钻杆、套管吊卡、管柱提升工具及管柱输运装置等井口工具与已有的动力水龙头、动力卡瓦、液压动力扭力链钳配合能够减化井口操作程序，降低工人的劳动强度，减小井口操作空间，缩减井架、钻台尺寸，增加了钻机的移运性。

附图说明

图1是本发明动力水龙头作业的起下钻设备和工具配置示意图。

图2是可承扭的钻铤吊卡结构示意图。

图3可承扭的钻杆、套管吊卡结构示意图。

图4是管柱提升工具结构示意图。

图5是管柱传送装置结构示意图。

图6是液压动力扭力链钳结构示意图。

图中，1.天车，2.动力水龙头，3.液压绞车，4.井架，5.管柱传送装置，6.液压动力扭力链钳，7.钻台，8.动力卡瓦，9.井口夹持管柱，10.可承扭的钻铤吊卡上扭矩防扭装置，11.可承扭的钻铤吊卡上承扭短接，12.可承扭的钻铤吊卡连接销，13.可承扭的钻铤吊卡下承扭短接，14.可承扭的钻铤吊卡下扭矩防扭装置，15.可承扭的钻杆、套管吊卡上防扭装置，16.可承扭的钻杆、套管吊卡上承扭短接，17.可承扭的钻杆、套管吊卡连接销，18.可承扭的钻杆、套管吊卡下连接短接，19.可承扭的钻杆、套管吊卡主夹持块，20.可承扭的钻杆、套管吊卡副夹持块，21.管柱传送装置扶正机构，22.管柱传送装置扶正钳，23.管柱传送装置旋转机构，24.管柱传送装置承载机构，25.管柱传送装置承扭钳，26.管柱传送装置定位柱，27.管柱提升工具扶正机构，28.管柱提升工具扶扣板，29.钢丝绳，30.管柱提升工具承载机构，31.可承扭的钻铤吊卡，32.可承扭的钻杆、套管吊卡，33.管柱提升工具。

具体实施方式

实施例1：以一个配有J-1动力水龙头2、WA24A液压动力扭力链钳6、FG型动力卡瓦8的车载钻机对本体外径127毫米钻铤、本体外径127毫米钻杆、本体外径140毫米套管进行起下钻作业为例，对本发明作进一步详细说明。

参阅图1。检查现有设备和常备井口工具的性能状况。包括：天车1、动力水龙头2、液压绞车3、井架4、管柱传送装置5、液压动力扭力链钳6、钻台7、动力卡瓦8和液压小绞车，另外还采用可承扭的钻铤吊卡31和可承扭的钻杆、套管吊卡32。

钻柱起下方法包括下钻柱方法、起钻柱方法和下套管方法三部分。下钻柱方法包括下钻铤方法和下钻杆方法；起钻柱方法包括起钻铤方法和起钻杆方法。

A、下钻柱：

a)下钻铤过程：

1)动力卡瓦8夹紧钻铤本体，钻铤坐在动力卡瓦8上；

2)调整液压动力扭力链钳6高度，将液压动力扭力链钳6的动力钳、背钳分别对正、并锁紧动力水龙头2与钻铤之间连接的接箍；利用液压动力扭力链钳6完成动力水龙头2与钻铤之间冲扣作业；卸掉液压动力扭力链钳6动力钳；

3)动力水龙头2相对坐在动力卡瓦8上的钻铤旋转进行旋扣作业，最终完成动力水龙头2与钻铤之间的卸扣作业；将管柱提升工具33与钻铤地面连接：管柱提升工具33的管柱提升工具扣板28与管柱提升工具扶正机构27通过固定销连接卡紧钻铤本体，管柱提升工具承载机构30内台阶卡住钻铤公扣下端面。

4)用液压绞车3将钻铤提升到管柱传送装置5上，管柱传送装置5将钻铤锁紧：钻铤公扣端内孔插入到管柱传送装置定位柱26上，上端母扣端插入管柱传送装置扶正机构21与管柱传送装置扶正钳22的扇形圆环柱体内，管柱传送装置承扭钳25与管柱传送装置扶正钳22分别夹紧上下端钻铤本体；通过液压绞车3下放管柱提升工具33：拔出管柱提升工具33的管柱提升工具扣板28与管柱提升工具扶正机构27的固定销使之与钻铤脱离，并将管柱提升工具33放到地面。

5)管柱传送装置5将钻铤旋转至井口，下放动力水龙头2与管柱传送装置5上的钻铤预紧扣，管柱传送装置5的管柱传送装置承扭钳25与管柱传送装置扶正钳22松开上下端钻铤本体，动力水龙头2上提钻铤使之与管柱传送装置5分离；管柱传送装置5的管柱传送装置扶正机构21、管柱传送装置承载机构24旋离井口；

6)下放动力水龙头2及其连接的钻铤，动力水龙头2连接的钻铤与动力卡瓦8上的钻铤对扣；旋转动力水龙头2旋转完成两根钻铤的旋扣；

7)液压动力扭力链钳6的动力钳夹紧动力水龙头2连接的钻铤的公扣端本体，完成两钻铤间的绷扣；动力水龙头2旋转完成动力水龙头2与钻铤之间的绷扣，即将螺纹口上紧；

8)撤掉液压动力扭力链钳6的动力钳、背钳，动力卡瓦8释放钻铤，下放钻铤入井，完成一根钻铤的下钻过程；循环1)～8)，完成钻铤下入井内；

b)、下钻杆过程：

完成下钻铤后，开始下钻杆，下钻杆过程与下钻铤的过程相同，仅将下入的钻铤改换为钻杆；

B、起钻柱：

a)起钻铤过程：

1)动力卡瓦8夹紧钻铤本体，钻铤坐在动力卡瓦8上；

2)调整液压动力扭力链钳6高度，将液压动力扭力链钳6的动力钳、背钳分别对正、并锁紧动力水龙头2与钻铤之间连接端上下本体；利用液压动力扭力链钳6完成动力水龙头2与钻铤之间冲扣作业；卸掉液压动力扭力链钳6动力钳；

3)动力水龙头2相对坐在动力卡瓦8上的钻铤旋转进行旋扣作业，最终完成动力水龙头2与钻铤之间的卸扣作业。

4)将可承扭的钻铤吊卡上承扭短接11与动力水龙头2连接到一起，旋紧可承扭的钻铤吊卡31与动力水龙头2之间的可承扭的钻铤吊卡上扭矩防扭装置10；

5)将可承扭的钻铤吊卡下承扭短接13与动力卡瓦8上的钻铤对扣、旋扣，旋好可承扭的钻铤吊卡31与钻铤间的可承扭的钻铤吊卡上扭矩防扭装置14；卸掉液压动力扭力链钳6背钳。

6)提起与可承扭的钻铤吊卡31连接好的钻铤，直至下面连接钻铤的接箍上端面距离钻台500mm左右；

7)动力卡瓦8夹紧钻铤本体，钻铤坐在动力卡瓦8上；液压动力扭力链钳6动力钳夹紧两钻铤连接端的上下连接本体；用压动力链钳6完成两根钻铤之间冲扣；

8)动力水龙头2旋转完成两根钻铤之间卸扣作业；

9)借用液压绞车将钻铤斜放到地面，拔出可承扭的钻铤吊卡31中间的可承扭的钻铤吊卡连接销12，将钻铤放到地面，完成一根钻铤起钻过程；循环1)～9)，完成钻铤起钻；

b)起钻杆的过程：

起钻杆步骤1)～3)与起钻铤步骤1)～3)相同，起钻杆步骤4)中，将可承扭的钻杆、套管吊卡上连接短接16与动力水龙头2连接到一起，采用可承扭的钻杆、套管吊卡32取代可承扭的钻铤吊卡31进行步骤5)～9)起钻杆作业；起钻杆步骤5)～9)与起钻铤步骤5)～9)相同；起钻杆步骤1)～9)中，将钻铤改为钻杆；

C、下套管：

当下套管时，采用可承扭的钻杆、套管吊卡32进行作业，与下钻杆过程相似，不同之处是：液压绞车3通过管柱提升工具33直接将套管提起，配合工人完成可承扭的钻杆、套管吊卡32与套管的连接。

参阅图1。起下钻作业方法通过配备动力水龙头2、动力卡瓦8、液压动力扭力链钳6、管柱传送装置5、专用可承扭吊卡(可承扭的钻铤吊卡31见附图2，可承扭的钻杆、套管吊卡32见附图3)等工具实现。动力水龙头2两侧导轮在井架4内侧凹形滑道内滑动。动力卡瓦8取代转盘方补心，安装在钻台7上。管柱传送装置5安装在井架4一侧，能够120°旋转。液压动力扭力链钳6安装在井口附近，其高度可以通过绞车3上下调动，液压动力扭力链钳6的处理钻具外径能力为80～500mm，扭矩10～100kNm。钻杆、钻铤、套管等管的起下钻作业应用专门的可承扭吊卡(该吊卡的主要功能是连接动力水龙头2和钻具，并将动力水龙头2的扭矩传递给钻具)。

参阅图2。可承扭的钻铤吊卡上连接短节11连接动力水龙头2，可承扭的钻铤吊卡下承扭短接13螺纹连接钻铤。

可承扭的钻铤吊卡31，主要由可承扭的钻铤吊卡上防扭装置10、可承扭的钻铤吊卡上连接短接11、可承扭的钻铤吊卡连接销12、可承扭的钻铤吊卡下连接短接13和可承扭的钻铤吊卡下防扭装置14组成。

可承扭的钻铤吊卡上防扭装置10为双螺栓侧面固定的夹紧卡箍，即可承扭的钻铤吊卡上防扭装置10是由两块半圆弧形钢板和螺栓组成，半圆弧形钢板的内径162毫米，钢板厚度20毫米。两块半圆钢板内壁上轴向布满条形卡瓦牙。半圆弧形钢板的两端分别连接分别有一块平钢板，在平钢板上分别有两个螺栓孔。两块半圆弧形钢板相对后外壁为近似圆柱体形，两端连接的平钢板相互平行，两端连接的平钢板之间的垂直距离为15毫米。两个螺栓穿过平钢板上的螺栓孔并将两块半圆钢板固定。可承扭的钻铤吊卡上防扭装置10固定在可承扭的钻铤吊卡上连接短接11的顶部外壁上。

可承扭的钻铤吊卡上连接短接11为双吊耳，即可承扭的钻铤吊卡上连接短接11上部是圆柱体形钢管，圆柱体形钢管的顶端有API标准钻具内螺纹，圆柱形钢管的下端垂直焊接在圆形钢板的上平面上，在圆形钢板的下平面上垂直焊接有两块吊耳钢板，两块吊耳钢板平行，两块吊耳钢板之间的距离为50毫米，垂直两块吊耳钢板上有销孔。

可承扭的钻铤吊卡下连接短接13上端为单吊耳，下端有钻铤外螺纹。可承扭的钻铤吊卡下连接短接13下端能连接钻铤。即可承扭的钻铤吊卡下连接短接13为圆柱体，在圆柱体的顶部有单吊耳钢板，单吊耳钢板的厚度为49.5毫米。在单吊耳钢板有一个销孔。单吊耳钢板插入可承扭的钻铤吊卡上连接短接11的两块吊耳钢板之间，连接销3穿在两块吊耳钢板上的销孔和可承扭的钻铤吊卡下连接短接13单吊耳钢板的销孔内，将可承扭的钻铤吊卡下连接短接13连接在可承扭的钻铤吊卡上连接短接11的下部。连接销3的直径为60毫米，两端有外螺纹，外螺纹上带有螺母和背帽。

在可承扭的钻铤吊卡下连接短接13下端的外壁上有一个可承扭的钻铤吊卡下防扭装置14。可承扭的钻铤吊卡下防扭装置14为圆筒状，可承扭的钻铤吊卡下防扭装置14圆筒内壁上布满条形卡瓦牙。在圆筒上有15毫米轴向开口，在开口两侧分别固定有一个钢板，两个钢板之间相互平行并且两个钢板之间的距离为15毫米。在两个钢板上有相对的通孔，在通孔内穿有螺栓。旋紧螺栓能使两个钢板之间的距离缩小，并且圆筒能同时箍紧可承扭的钻铤吊卡下连接短接13和可承扭的钻铤吊卡下连接短接13上连接的钻铤。

参阅图3。可承扭的钻杆、套管吊卡32，主要由可承扭的钻杆、套管吊卡上防扭装置15、可承扭的钻杆、套管吊卡上连接短接16、可承扭的钻杆、套管吊卡连接销17、可承扭的钻杆、套管吊卡下连接短接18、可承扭的钻杆、套管吊卡主夹持块19和可承扭的钻杆、套管吊卡副夹持块20组成。

可承扭的钻杆、套管吊卡上防扭装置15为双螺栓侧面固定的夹紧卡箍结构，即可承扭的钻杆、套管吊卡上防扭装置15是由两块半圆弧形钢板和两个螺栓组成，半圆弧形钢板的两端分别连接有平钢板，钢板厚度20毫米。两块半圆弧形钢板内壁上轴向布满条形卡瓦牙。在平钢板上有两个螺栓孔。两块半圆钢板相对后外壁为近似圆柱体形，两端连接的平钢板相互平行，两端连接的平钢板之间的垂直距离为15毫米。螺栓穿过平钢板上的螺栓孔并将两块半圆钢板固定。可承扭的钻杆、套管吊卡上防扭装置15固定在可承扭的钻杆、套管吊卡上连接短接16的顶部外壁上。

可承扭的钻杆、套管吊卡上连接短接16为双吊耳，可承扭的钻杆、套管吊卡上连接短接16上部是圆柱体形钢管，圆柱体形钢管的顶端有钻具内螺纹，圆柱体形钢管的下端垂直焊接在圆形钢板的上平面上，在圆形钢板的下平面上垂直焊接有两块吊耳钢板，两块吊耳钢板平行，两块吊耳钢板之间的距离为50毫米，垂直两块吊耳钢板上有销孔。

可承扭的钻杆、套管吊卡下连接短接18上端为单吊耳，下端为两个间距为170毫米的平行吊杆，吊杆的长度为360毫米、横截面为60×60毫米的长方体，可承扭的钻杆、套管吊卡下连接短接18上端单吊耳和下端吊杆分别垂直焊接在连接钢板的两个平面上。连接钢板长度300毫米、宽度180毫米、厚度55毫米。单吊耳钢板的厚度为49.5毫米。在单吊耳钢板中部有一个销孔。单吊耳钢板插入可承扭的钻杆、套管吊卡上连接短接16的两块吊耳钢板之间，可承扭的钻杆、套管吊卡连接销3穿在可承扭的钻杆、套管吊卡上连接短接16的两块吊耳钢板上的销孔和可承扭的钻杆、套管吊卡下连接短接18单吊耳钢板的销孔内，将可承扭的钻杆、套管吊卡下连接短接18连接在可承扭的钻杆、套管吊卡上连接短接16的下部。可承扭的钻杆、套管吊卡连接销3的直径为60毫米，两端有外螺纹，外螺纹上带有螺母和背帽。可承扭的钻杆、套管吊卡下连接短接18的平行吊杆下端焊接在可承扭的钻杆、套管吊卡主夹持块19圆环形柱体外侧壁上。

可承扭的钻杆、套管吊卡主夹持块19是圆周角为200°的圆环形柱体，圆环形柱体内弧面有台阶，即上部圆环内弧面内径为162毫米(大于所夹持钻杆接箍外径5毫米)，下部圆环内弧面内径为129毫米(大于所夹持钻杆本体外径2毫米)。在圆环形柱体的两个端部各有一个凸出的固定板，一个固定板上有轴销孔，轴销孔通过固定轴销将可承扭的钻杆、套管吊卡主夹持块19与可承扭的钻杆、套管吊卡副夹持块20连接在一起；安全销为常规单锥销结构，通过插入可承扭的钻杆、套管吊卡主夹持块19与可承扭的钻杆、套管吊卡副夹持块20的销孔，实现可承扭的钻杆、套管吊卡主夹持块19与可承扭的钻杆、套管吊卡副夹持块20的锁定，具体是这样实现的，打开可承扭的钻杆、套管吊卡副夹持块20钻杆进入可承扭的钻杆、套管吊卡主夹持块19中心孔，关闭可承扭的钻杆、套管吊卡副夹持块20，可承扭的钻杆、套管吊卡主夹持块19与可承扭的钻杆、套管吊卡副夹持块20的销孔对正，并将安全销插入可承扭的钻杆、套管吊卡主夹持块19与可承扭的钻杆、套管吊卡副夹持块20的销孔，通过安全销将可承扭的钻杆、套管吊卡副夹持块20锁定在可承扭的钻杆、套管吊卡主夹持块19上。

可承扭的钻杆、套管吊卡副夹持块20是100°圆周角的圆环形柱体，圆环形柱体内弧面台阶结构与可承扭的钻杆、套管吊卡主夹持块19圆环形柱体内弧面的台阶结构相同。可承扭的钻杆、套管吊卡副夹持块20上端圆环内侧沿轴向开有锥度为1∶3、上开口尺寸为30毫米、开口长度为100毫米的楔形槽；在楔形槽内放置有下防扭装置。

下防扭装置结构类似常规卡瓦牙，其锥度为1∶3、宽度为30毫米、长度为100毫米。可承扭的钻杆、套管吊卡主夹持块19与可承扭的钻杆、套管吊卡副夹持块20锁定钻杆本体后，钻工将下防扭装置插入可承扭的钻杆、套管吊卡副夹持块20上的楔形槽内并敲紧，使下防扭装置上的卡瓦牙紧紧抱紧钻杆接箍，使钻杆接箍能够随着可承扭的钻杆、套管吊卡主夹持块19与可承扭的钻杆、套管吊卡副夹持块20一同旋转。

参阅图4。管柱提升工具33通过液压小绞车实现管柱在钻台7与井场之间的移动。该管柱提升工具33结构由两部分构成，管柱提升工具扶正机构27卡住管柱本体，管柱提升工具扣板28可开合，管柱提升工具承载机构30连接管柱公接箍，两部分由钢丝绳29连接在一起。

参阅图5。管柱传送装置5由上端管柱传送装置扶正机构21、下端管柱传送装置承载机构24和管柱传送装置旋转机构23组成。管柱传送装置扶正机构21的管柱传送装置扶正钳22通过液压缸夹紧管柱本体，管柱传送装置承载机构22上管柱传送装置定位柱26插入管柱内孔，防止管柱移动，同时管柱传送装置承扭钳25通过液压缸夹紧管柱，是管柱可承受动力水龙头2旋转时的反扭矩。

参阅图6。液压动力扭力链钳6能够满足外径范围80～500mm的钻杆、钻铤及套管的紧扣、绷扣功能。

Claims (6)

1.一种采用动力水龙头作业的起下钻方法，钻柱起下方法包括下钻柱、起钻柱和下套管三部分，下钻柱包括下钻铤和下钻杆；起钻柱包括起钻铤和起钻杆；其特征在于：

采用的现有设备和常备井口工具包括：天车(1)、动力水龙头(2)、液压绞车(3)、井架(4)、管柱传送装置(5)、液压动力扭力链钳(6)、钻台(7)、动力卡瓦(8)和液压小绞车，另外还采用可承扭的钻铤吊卡(31)和可承扭的钻杆、套管吊卡(32)；

A、下钻柱：

a)下钻铤过程：

1)动力卡瓦(8)夹紧钻铤本体，钻铤坐在动力卡瓦(8)上；

2)调整液压动力扭力链钳(6)高度，将液压动力扭力链钳(6)的动力钳、背钳分别对正、并锁紧动力水龙头(2)与钻铤之间连接的接箍；利用液压动力扭力链钳(6)完成动力水龙头(2)与钻铤之间冲扣作业；卸掉液压动力扭力链钳(6)动力钳；

3)动力水龙头(2)相对坐在动力卡瓦(8)上的钻铤旋转进行旋扣作业，最终完成动力水龙头(2)与钻铤之间的卸扣作业；将管柱提升工具(33)与钻铤地面连接：管柱提升工具(33)的管柱提升工具扣板(28)与管柱提升工具扶正机构(27)通过固定销连接卡紧钻铤本体，管柱提升工具承载机构(30)内台阶卡住钻铤公扣下端面；

4)用液压绞车(3)将钻铤提升到管柱传送装置(5)上，管柱传送装置(5)将钻铤锁紧：钻铤公扣端内孔插入到管柱传送装置定位柱(26)上，上端母扣端插入管柱传送装置扶正机构(21)与管柱传送装置扶正钳(22)的扇形圆环柱体内，管柱传送装置承扭钳(25)与管柱传送装置扶正钳(22)分别夹紧上下端钻铤本体；通过液压绞车(3)下放管柱提升工具(33)：拔出管柱提升工具(33)的管柱提升工具扣板(28)与管柱提升工具扶正机构(27)的固定销使之与钻铤脱离，并将管柱提升工具(33)放到地面；

5)管柱传送装置(5)将钻铤旋转至井口，下放动力水龙头(2)与管柱传送装置(5)上的钻铤预紧扣，管柱传送装置(5)的管柱传送装置承扭钳(25)与管柱传送装置扶正钳(22)松开上下端钻铤本体，动力水龙头(2)上提钻铤使之与管柱传送装置(5)分离；管柱传送装置(5)的管柱传送装置扶正机构(21)、管柱传送装置承载机构(24)旋离井口；

6)下放动力水龙头(2)及其连接的钻铤，动力水龙头(2)连接的钻铤与动力卡瓦(8)上的钻铤对扣；旋转动力水龙头(2)旋转完成两根钻铤的旋扣；

7)液压动力扭力链钳(6)动力钳夹紧动力水龙头(2)连接的钻铤的公扣端本体，完成两钻铤间的绷扣；动力水龙头(2)旋转完成动力水龙头(2)与钻铤之间的绷扣；

8)撤掉液压动力扭力链钳(6)的动力钳、背钳，动力卡瓦(8)释放钻铤，下放钻铤入井，完成一根钻铤的下钻过程；循环1)～8)，完成钻铤下入井内；

b)、下钻杆过程：

完成下钻铤后，开始下钻杆，下钻杆过程与下钻铤的过程相同，仅将下入的钻铤改换为钻杆；

B、起钻柱：

a)起钻铤过程：

1)动力卡瓦(8)夹紧钻铤本体，钻铤坐在动力卡瓦(8)上；

2)调整液压动力扭力链钳(6)高度，将液压动力扭力链钳(6)的动力钳、背钳分别对正、并锁紧动力水龙头(2)与钻铤之间连接端上下本体；利用液压动力扭力链钳(6)完成动力水龙头(2)与钻铤之间冲扣作业；卸掉液压动力扭力链钳(6)动力钳；

3)动力水龙头(2)相对坐在动力卡瓦(8)上的钻铤旋转进行旋扣作业，最终完成动力水龙头(2)与钻铤之间的卸扣作业；

4)将可承扭的钻铤吊卡上承扭短接(11)与动力水龙头(2)连接到一起，旋紧可承扭的钻铤吊卡(31)与动力水龙头(2)之间的可承扭的钻铤吊卡上扭矩防扭装置(10)；

5)将可承扭的钻铤吊卡下承扭短接(13)与动力卡瓦(8)上的钻铤对扣、旋扣，旋好可承扭的钻铤吊卡(31)与钻铤间的可承扭的钻铤吊卡下扭矩防扭装置(14)；卸掉液压动力扭力链钳(6)背钳；

6)提起与可承扭的钻铤吊卡(31)连接好的钻铤，直至下面连接钻铤的接箍上端面距离钻台500mm；

7)动力卡瓦(8)夹紧钻铤本体，钻铤坐在动力卡瓦(8)上；液压动力扭力链钳(6)动力钳夹紧两钻铤连接端的上下连接本体；用液压动力扭力链钳(6)完成两根钻铤之间冲扣；

8)动力水龙头(2)旋转完成两根钻铤之间卸扣作业；

9)借用液压绞车将钻铤斜放到地面，拔出可承扭的钻铤吊卡(31)中间的可承扭的钻铤吊卡连接销(12)，将钻铤放到地面，完成一根钻铤起钻过程；循环1)～9)，完成钻铤起钻；

b)起钻杆的过程：

起钻杆步骤1)～3)与起钻铤步骤1)～3)相同，起钻杆步骤4)中，将可承扭的钻杆、套管吊卡上连接短接(16)与动力水龙头(2)连接到一起，采用可承扭的钻杆、套管吊卡(32)取代可承扭的钻铤吊卡(31)进行步骤5)～9)起钻杆作业；起钻杆步骤5)～9)与起钻铤步骤5)～9)相同；起钻杆步骤1)～9)中，将钻铤改为钻杆；

C、下套管：

当下套管时，采用可承扭的钻杆、套管吊卡(32)进行作业，与下钻杆过程相似，不同之处是：液压绞车(3)通过管柱提升工具(33)直接将套管提起，配合工人完成可承扭的钻杆、套管吊卡(32)与套管的连接；

所述的起下钻铤作业采用可承扭的钻铤吊卡(31)，可承扭的钻铤吊卡上承扭短接(11)连接动力水龙头(2)，可承扭的钻铤吊卡下承扭短接(13)螺纹连接钻铤；可承扭的钻铤吊卡(31)，主要由可承扭的钻铤吊卡上扭矩防扭装置(10)、可承扭的钻铤吊卡上承扭短接(11)、可承扭的钻铤吊卡连接销(12)、可承扭的钻铤吊卡下承扭短接(13)和可承扭的钻铤吊卡下扭矩防扭装置(14)组成，

可承扭的钻铤吊卡上扭矩防扭装置(10)为螺栓侧面固定的夹紧卡箍，可承扭的钻铤吊卡上扭矩防扭装置(10)是由两块半圆弧形钢板和螺栓组成，半圆弧形钢板的两端分别连接有平钢板，在平钢板上有螺栓孔，两块半圆弧形钢板相对后外壁为近似圆柱体形，两端连接的平钢板相互平行，两端连接的平钢板之间的垂直距离为5～25毫米，螺栓穿过平钢板上的螺栓孔并将两块半圆弧形钢板固定，可承扭的钻铤吊卡上扭矩防扭装置(10)固定在可承扭的钻铤吊卡上承扭短接(11)的顶部外壁上；

可承扭的钻铤吊卡上承扭短接(11)下端为双吊耳，可承扭的钻铤吊卡上承扭短接(11)上部是圆柱体形，圆柱体的顶端有钻具内螺纹，圆柱体的下端垂直焊接在圆形钢板的上平面上，在圆形钢板的下平面上垂直焊接有两块吊耳钢板，两块吊耳钢板平行，两块吊耳钢板之间的距离在25～80毫米之间，垂直两块吊耳钢板上有销孔；

可承扭的钻铤吊卡下承扭短接(13)上端为单吊耳，下端有钻铤外螺纹，可承扭的钻铤吊卡下承扭短接(13)为圆柱体，在圆柱体的顶部有单吊耳钢板，单吊耳钢板的厚度与可承扭的钻铤吊卡上承扭短接(11)的两块吊耳钢板之间的距离相同，在单吊耳钢板有销孔，单吊耳钢板插入可承扭的钻铤吊卡上承扭短接(11)的两块吊耳钢板之间，可承扭的钻铤吊卡连接销(12)穿在两块吊耳钢板上的销孔和可承扭的钻铤吊卡下承扭短接(13)单吊耳钢板的销孔内，将可承扭的钻铤吊卡下承扭短接(13)连接在可承扭的钻铤吊卡上承扭短接(11)的下部，可承扭的钻铤吊卡下承扭短接(13)的下端能连接钻铤；

在可承扭的钻铤吊卡下承扭短接(13)下端的外壁上有一个可承扭的钻铤吊卡下扭矩防扭装置(14)，可承扭的钻铤吊卡下扭矩防扭装置(14)为圆筒状，在圆筒上有5～25毫米轴向开口，在开口两侧分别固定有一个钢板，两个钢板之间相互平行并且两个钢板之间的距离在5～25毫米之间，在两个钢板上有相对的通孔，在通孔内穿有螺栓；

所述的起下钻杆或套管作业采用可承扭的钻杆、套管吊卡(32)；

可承扭的钻杆、套管吊卡(32)，主要由可承扭的钻杆、套管吊卡上防扭装置(15)、可承扭的钻杆、套管吊卡上连接短接(16)、可承扭的钻杆、套管吊卡连接销(17)、可承扭的钻杆、套管吊卡下连接短接(18)、可承扭的钻杆、套管吊卡主夹持块(19)和可承扭的钻杆、套管吊卡副夹持块(20)组成；

可承扭的钻杆、套管吊卡上防扭装置(15)为螺栓侧面固定夹紧卡箍结构，可承扭的钻杆、套管吊卡上防扭装置(15)是由两块半圆弧形钢板和螺栓组成，半圆弧形钢板的两端分别连接有平钢板，在平钢板上有螺栓孔，两块半圆弧形钢板相对后外壁为近似圆柱体形，两端连接的平钢板相互平行，两端连接的平钢板之间的垂直距离为5～25毫米，螺栓穿过平钢板上的螺栓孔并将两块半圆弧形钢板固定，可承扭的钻杆、套管吊卡上防扭装置(15)固定在可承扭的钻杆、套管吊卡上连接短接(16)的顶部外壁上；

可承扭的钻杆、套管吊卡上连接短接(16)下端为双吊耳，可承扭的钻杆、套管吊卡上连接短接(16)上部是圆柱体形，圆柱体的顶端有钻具内螺纹，圆柱体的下端垂直焊接在圆形钢板的上平面上，在圆形钢板的下平面上垂直焊接有两块吊耳钢板，两块吊耳钢板平行，两块吊耳钢板之间的距离在25～80毫米之间，垂直两块吊耳钢板上有销孔；

可承扭的钻杆、套管吊卡下连接短接(18)上端为单吊耳钢板，可承扭的钻杆、套管吊卡下连接短接(18)单吊耳钢板垂直焊接在连接钢板的上平面上，连接钢板的下平面垂直焊接有两块平行吊杆，单吊耳钢板有销孔，单吊耳钢板插入可承扭的钻杆、套管吊卡上连接短接(16)的两块吊耳钢板之间，可承扭的钻杆、套管吊卡连接销(17)穿在可承扭的钻杆、套管吊卡上连接短接(16)两块吊耳钢板的销孔和可承扭的钻杆、套管吊卡下连接短接(18)单吊耳钢板的销孔内，将可承扭的钻杆、套管吊卡下连接短接(18)连接在可承扭的钻杆、套管吊卡上连接短接(16)的下部，可承扭的钻杆、套管吊卡下连接短接(18)的平行吊杆下端焊接在可承扭的钻杆、套管吊卡主夹持块(19)圆环形柱体外侧壁上；

可承扭的钻杆、套管吊卡主夹持块(19)是圆周角为200～230°的圆环柱体，圆环柱体内弧面有台阶，上部圆环内弧面内径为161～163毫米，下部圆环内弧面内径为128.5～129.5毫米，在扇形圆环柱体的两个端部各有一个凸出的固定板，一个固定板上有轴销孔，轴销孔通过固定轴销将可承扭的钻杆、套管吊卡主夹持块(19)与可承扭的钻杆、套管吊卡副夹持块(20)连接在一起；安全销为圆柱销，安全销插入可承扭的钻杆、套管吊卡主夹持块(19)和可承扭的钻杆、套管吊卡副夹持块(20)的销孔，实现可承扭的钻杆、套管吊卡主夹持块(19)与可承扭的钻杆、套管吊卡副夹持块(20)的锁定；

可承扭的钻杆、套管吊卡副夹持块(20)是圆周角为100～120°圆环柱体，圆环柱体内弧面台阶结构与可承扭的钻杆、套管吊卡主夹持块(19)扇形圆环柱体内弧面的台阶结构相同，可承扭的钻杆、套管吊卡副夹持块(20)上端圆环内侧沿轴向开有楔形槽，在楔形槽内插入有下防扭装置；

下防扭装置是楔形卡瓦牙。

2.如权利要求1所述的采用动力水龙头作业的起下钻方法，其特征在于：所述的井架(4)靠近井口的两竖直梁内侧均布有凹形滑道，动力水龙头(2)两侧均布两滑轮作为其上下滑动的导轮，动力水龙头(2)两侧导轮在井架(4)内侧凹形滑道内滑动；动力水龙头(2)通过钢丝绳滑轮组与天车(1)连接，实现上下运动，动力卡瓦(8)安装在钻台井口，取代转盘方补心；管柱传送装置(5)安装在井架(4)一侧，能够120°旋转；管柱提升工具(33)通过液压小绞车实现管柱在钻台(7)与井场之间的移动；液压动力扭力链钳(6)安装在井口附近，其高度能通过液压绞车(3)上下调动；可承扭的钻铤吊卡(31)和可承扭的钻杆、套管吊卡(32)与动力水龙头(2)螺纹连接完成管柱的起下作业。

3.根据权利要求1所述的采用动力水龙头作业的起下钻方法，其特征是：在可承扭的钻铤吊卡上扭矩防扭装置(10)两块半圆弧形钢板内壁和可承扭的钻铤吊卡下扭矩防扭装置(14)圆筒内壁上有条形卡瓦牙。

4.根据权利要求1所述的采用动力水龙头作业的起下钻方法，其特征是：在可承扭的钻杆、套管吊卡上防扭装置(15)两块半圆弧形钢板内壁上有条形卡瓦牙。

5.根据权利要求1所述的采用动力水龙头作业的起下钻方法，其特征是：所述的可承扭的钻杆、套管吊卡副夹持块(20)内侧楔形槽的锥度为1∶3、上开口尺寸为30毫米、开口轴向长度为100毫米的；所述的楔形卡瓦牙的两侧面锥度为1∶3、楔形卡瓦牙的宽度为30毫米、长度为100毫米，楔形卡瓦牙的内侧圆弧面的半径为81毫米。

6.根据权利要求5所述的采用动力水龙头作业的起下钻方法，其特征是：在楔形卡瓦牙的上端有横向凸出矩形块，在可承扭的钻杆、套管吊卡副夹持块(20)内侧上端面有矩形槽。

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