CN114382426B - 一种钻修井机及其连续起下钻方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油气钻修井技术领域，特别涉及一种钻修井机及其连续起下钻方法，所述钻修井机包括底座、井架、顶驱、铁钻工和钻台面，还包括排列设置在所述底座侧的两个指梁机构，两个所述指梁机构相对所述底座的中心线对称，每一所述指梁机构上分别通过回转机构连接排管机，两个所述排管机交替动作。使钻台面底座不需要承受钻杆或立根的载荷，能够实现单独搬家，降低钻机搬家难度，且能够提前为后期的钻井作业准备不同类型的管具，减少钻井过程的非生产时间，提高钻井过程的整体工作效率；通过上述钻修井机的两个排管机交替作业，实现连续起下钻操作，提高钻井作业时起下钻过程的作业效率。

Description

一种钻修井机及其连续起下钻方法

技术领域

本发明涉及油气钻修井技术领域，特别涉及一种钻修井机及其连续起下钻方法。

背景技术

在石油天然气开采技术领域，特别是在油气领域的勘探和生产钻探中，需要通过自动化机械设备配合人工、机械操作，实现钻杆、钻铤等管具在井场和钻台面之间的来回传送，以及管具在长度方向的组拼和拆卸。

现有的陆地钻机主要采用专用车辆将管具运输至井场，采用现场吊车将管具、钻具等杆具吊至管排架上，下钻时，由工人操作动力猫道从管排架上抓取杆具，并移运至钻台面，再由司钻操作液压吊卡抓取钻台面上的杆具并通过顶驱提升，当杆具下部接头离开动力猫道时，由钻工通过辅助工具使杆具下放至井口中，最后，通过钻台面上的铁钻工将新的杆具与井口内的由多杆具组成的立柱连接，起钻时进行逆向操作，上述操作需要3-4名工人配合操作，作业效率低、安全性差，且容易在管具交接过程中对管具造成损坏。

中国发明专利CN105569566公开了一种自动化钻机，通过在井架上设置双扇形指梁，在钻机底座上设置立根盒，通过连接在井架上的长排管机和短排管机，配合机械猫道传输管具，实现在钻台面上的立根自动化排放和接卸，一定程度上提高了钻机起下钻过程的效率，但是，立根载荷整体施加在钻机井架和底座上，在满立根整体移运过程中重量较重，同时，起下钻作业时，顶驱沿井口上方井架竖直上下，占据井口中心线位置，需要顶驱反复上行移动到位后，排管机才能动作进行立根的取放、移运，难以实现连续的起钻或下钻过程，影响钻修井机工作效率，且容易由于误操作导致立根交接出现安全风险。

所以，目前亟需要一种技术方案，以进一步提高现有钻机的工作效率，降低起下钻过程的安全风险。

发明内容

本发明的目的在于：针对背景技术中存在的问题，提供了一种钻修井机及其连续起下钻方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种钻修井机，包括底座、井架、顶驱、铁钻工和钻台面，还包括两个指梁机构，所述指梁机构与所述底座排列设置，两个所述指梁机构相对所述底座的中心线对称，每一所述指梁机构上分别设置排管机。

本发明的一种钻修井机，底座和指梁机构分别独立安装在井场地面上，使钻台面底座不需要承受钻杆或立根的载荷，使排管机和指梁组成独立于钻机底座的模块结构，能够实现单独搬家，降低钻机搬家难度，同时，由于带排管机的指梁与钻机底座独立设置，能够实现离线排放立根，使得能够提前为后期的钻井作业准备不同类型的管具，减少钻井作业的等待过程，减少钻井过程的非生产时间，提高钻井过程的整体工作效率，同时，两个排管机交替作业，其中一个所述排管机配合铁钻工接/卸立根时，另一个所述排管机移运排放立根，互不干涉，实现连续起下钻操作，能够进一步提高钻井作业时起下钻过程的作业效率，降低出现井下事故的安全风险。

作为本发明的优选方案，所述顶驱包括顶驱主体、伸缩机构、滑车、导轨和吊卡；所述吊卡安装在所述顶驱主体下端，所述伸缩机构前端与所述顶驱主体铰接，后端与所述滑车铰接，所述滑车滑动设置在所述导轨上，所述导轨安装在所述井架上，所述吊卡空载上行或下行时，所述伸缩机构处于收缩状态。使双排管机和顶驱相互配合，实现连续起下钻。

作为本发明的优选方案，所述指梁机构包括由下往上依次设置的支撑座、指梁支架和指梁，所述支撑座上设置用于连接所述排管机的安装座，所述指梁设置排管通道和若干档杆总成。使排管机与指梁能够集成为一个独立的模块

作为本发明的优选方案，所述指梁呈扇面结构，所述排管通道包括若干长排通道和若干短排通道，所述长排通道和所述短排通道分别沿扇面径向设置，所述长排通道贯穿所述指梁靠近所述排管机的内弧边，所述短排通道一端与所述长排通道通过侧向通道连通。增加指梁扇面结构上能够存放管具或立根的空间，提高指梁的存储能力。

作为本发明的优选方案，所述长排通道和所述短排通道交错分布。

作为本发明的优选方案，所述支撑座上对应所述排管通道设置限位通道。使管具或立根底部受限位通道的限制，上部受指梁排管通道的限制，排放稳定。

作为本发明的优选方案，所述排管机包括立柱，所述立柱底部与所述安装座回转连接，顶部回转连接排管机支架，所述排管机支架设置在所述指梁顶部，所述立柱上通过绞车和钢丝绳牵引滑动设置滑移架，所述滑移架上铰接连接伸缩臂，所述伸缩臂为双平行四边形结构件，所述伸缩臂连接夹持臂，所述夹持臂上端连接夹紧钳和滚子钳，下端连接导向钳。

作为本发明的优选方案，还包括设置在所述指梁机构侧的地面管具处理系统，所述地面管具处理系统包括翻转机械手、管具传输装置和双根连接装置，所述翻转机械手设置在所述底座的中心线上，所述翻转机械手用于切换管具的水平和竖直状态，所述双根连接装置用于接/卸水平传输的管具。使管具在地面上进行水平移运过程中对接为多立根形式，减少在钻台面上进行管具对接的频率，进一步减少钻井过程的非生产时间，提高生产效益。

作为本发明的优选方案，所述地面管具处理系统还包括管具取出装置和管具存储盒，所述双根连接装置设置在所述管具取出装置和所述管具传输装置之间，所述翻转机械手、管具传输装置、双根连接装置、管具取出装置和管具存储盒排列设置在所述底座侧，所述管具存储盒用于排列存放管具。使管具存储盒集中存放管具，在地面进行水平移送过程中进行接卸操作，方便提前为钻井过程准备适宜的工具，进一步提高钻井效率。

一种钻修井机的连续起下钻方法，顶驱空载下行或上行时，顶驱通过伸缩机构缩回，让出井口中心线，两个排管机交替动作，其中一个排管机配合铁钻工接/卸立根时，另一个排管机移运排放立根，实现连续起下钻。

本发明的一种钻修井机的连续起下钻方法，通过伸缩机构，使顶驱在上行或下行过程中让出井口中心线，两个排管机交替配合，在起钻过程中，实现顶驱空载下行过程、铁钻工在井口进行卸立根过程、从井口移运立根至指梁机构排放存储过程的同步进行，实现连续起钻，在下钻过程中，实现顶驱空载上行过程、铁钻工在井口进行接立根过程、从指梁机构提取立根至井口准备下一接立根过程的同步进行，实现连续下钻，极大的提高了钻修井作业时起下钻过程的作业效率。

作为本发明的优选方案，所述排管机包括排管机A和排管机B，起钻时，包括如下步骤：第一步：顶驱提起井口立柱上行到位后通过设置在钻台面上的卡瓦夹持固定井口立柱；第二步：排管机A扶持立柱；第三步：顶驱缩回让出井口中心并下行；第四步：铁钻工伸至井口卸立根后缩回；第五步：排管机A抓持卸下的立根并移运至指梁机构存储；第六步：顶驱同步伸出，重复第一步，由排管机B重复第二步至第五步；第七步：排管机A和排管机B循环交替，重复第一步至第六步，实现双排管机配合下的连续起钻过程。

作为本发明的优选方案，所述排管机包括排管机A和排管机B，下钻时，包括如下步骤：第一步：顶驱在高位提着井口立柱穿过钻台面上的卡瓦下行，至钻台面附近后通过卡瓦夹持固定井口立柱；排管机A同步在指梁机构上取下立根准备；第二步：顶驱缩回让出井口中心并上行；第三步：排管机A夹持立根伸出至井口中心与井口立柱进行对接连接；第四步：铁钻工伸至井口，将排管机A移运过来的立根与井口立柱进行上扣，实现接立根，形成新的井口立柱，然后缩回，即立根底部与井口立柱顶部进行上扣连接；第五步：顶驱上行至高位后伸出，并夹持井口立柱上部接头；第六步：排管机A放开对立根的夹持并返回夹持下一立根；第七步：卡瓦打开，顶驱在高位提着井口立柱穿过钻台面上的卡瓦下行，至钻台面附近后通过卡瓦夹持固定井口立柱；第八步：排管机B与第二步至第七步任意一个步骤同步，在指梁机构上取下立根准备；第九步：排管机B重复第二步至第六步；第十步：排管机A和排管机B循环交替，重复第二步至第九步，实现双排管机配合下的连续下钻过程。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的一种钻修井机的有益效果是：

1、底座和指梁机构分别安装在井场地面上，使钻台面底座不需要承受钻杆或立根的载荷；

2、排管机和指梁组成独立于钻机底座的模块结构，能够实现单独搬家，降低钻机搬家难度；

3、两个排管机交替作业，实现连续起下钻操作，提高钻井作业时起下钻过程的作业效率，降低出现井下事故的安全风险；

4、带排管机的指梁与钻机底座独立设置，能够实现离线排放立根，使得能够提前为后期的钻井作业准备不同类型的管具，减少钻井作业的等待过程，减少钻井过程的非生产时间，进一步提高钻井过程的整体工作效率；

本发明的一种钻修井机的连续起下钻方法的有益效果是：

1、两个排管机交替配合，在起钻过程中，实现顶驱空载下行过程、铁钻工在井口进行卸立根过程、从井口移运立根至指梁机构排放存储过程的同步进行，实现连续起钻；

2. 两个排管机交替配合，在下钻过程中，实现顶驱空载上行过程、铁钻工在井口进行接立根过程、从指梁机构提取立根至井口准备下一接立根过程的同步进行，实现连续下钻；

3、极大的提高了钻修井作业时起下钻过程的作业效率。

附图说明

图1是本发明的一种钻修井机的结构示意图；

图2是本发明的一种钻修井机的局部结构示意图；

图3是本发明中所述指梁机构的结构示意图；

图4是图3中M处局部放大的结构示意图；

图5是本发明中所述排管机的结构示意图；

图6是本发明中所述顶驱的结构示意图；

图7是本发明的一种钻修井机（顶驱在低位夹持井口立柱）的工作状态图；

图8是本发明的一种钻修井机（顶驱在高位夹持立根）的工作状态图；

图9是本发明的一种钻修井机（顶驱缩回）的工作状态图；

图10是本发明的一种钻修井机（铁钻工卸立根）的工作状态图；

图11是实施例3中所述地面管具处理系统的结构示意图；

图12是实施例3的一种钻修井机的结构示意图；

图13是实施例4的一种钻修井机的连续起下钻方法的起钻过程流程示意图；

图14是实施例4的一种钻修井机的连续起下钻方法的下钻过程流程示意图；

图标：

1-底座，2-井架，3-顶驱，31-顶驱主体，32-伸缩机构，33-滑车，34-导轨，35-吊卡，4-铁钻工，5-钻台面，6-指梁机构，61-支撑座，611-限位通道，62-指梁支架，63-指梁，631-排管通道，6311-长排通道，6312-短排通道，6313-侧向通道，64-安装座，65-排管机支架，7-排管机，71-立柱，72-绞车，73-钢丝绳，74-滑移架，75-伸缩臂，76-夹持臂，77-夹紧钳，78-滚子钳，79-导向钳，8-地面管具处理系统，81-翻转机械手，82-管具传输装置，83-双根连接装置，84-管具取出装置，85-管具存储盒，9-立根。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1-图7所示，本实施例的一种钻修井机，包括底座1、井架2、顶驱3、铁钻工4和钻台面5，钻台面5设置在底座1顶部，井架2固定安装在底座1上，顶驱3安装在井架2上，铁钻工4安装在钻台面5上，钻台面5上还安装有绞车、司钻房和卡瓦，卡瓦安装在井口中心位置，井架2为自升式井架，通过销轴或螺栓等连接件设置在底座1上，绞车通过连接件设置在底座1上，位于井架2背后，铁钻工4通过连接件设置在钻台面5上，位于司钻房对侧；底座1一侧排列设置两个指梁机构6，两个指梁机构6相对底座1的中心线对称设置，每个指梁机构6上分别通过回转机构连接排管机7，形成双排管机7指梁结构，顶驱3通过连接伸缩机构32，在空载上行或下行过程中，能够保持收缩状态，让出井口中心线。

优选的，如图6所示，本实施例中的顶驱3包括顶驱主体31、伸缩机构32、滑车33、导轨34和吊卡35；伸缩机构32为双平行四边形结构件，前端与顶驱主体31通过销轴铰接，后端与滑车33通过销轴或螺栓等连接件铰接，在滑车和伸缩机构32之间通过销轴或螺栓等连接件铰接有伸缩液缸，滑车33滑动设置在导轨34上，导轨34安装在井架2上，吊卡35安装在顶驱主体31下端，顶驱主体31沿导轨34移动时，带动吊卡35移动，用于夹持管具或立根。

优选的，如图5所示，本实施例中的排管机7包括立柱71、滚子钳78、夹紧钳77、夹持臂76、伸缩臂75、滑移架74、导向钳79，立柱71左右两侧分别安装有轨道，滑移架74通过绞车72和钢丝绳73牵引能够沿轨道上下滑移，滑移架74一侧与立柱71轨道连接，另一侧通过销轴或螺栓等连接件与伸缩臂75铰接，在伸缩臂75和滑移架74之间通过连接件铰接有伸缩液缸，伸缩臂75分为上伸缩臂和下伸缩臂，上伸缩臂和下伸缩臂平行设置，形成双平行四边形结构件，夹持臂76分别与上伸缩臂和下伸缩臂连接，夹持臂76上端通过连接件与夹紧钳77和滚子钳78连接，下端通过连接件与导向钳79连接。

优选的，如图3所示，本实施例中的指梁机构6包括由下往上依次设置的支撑座61、指梁支架62和指梁63，支撑座61上设置用于连接排管机7的安装座64，指梁63上设置排管通道631和若干档杆总成（图中未示出），支撑座61上对应排管通道631设置限位通道611。

具体的，指梁63和支撑座61分别呈扇面结构，支撑座61为盒体结构，安装在地面上，与钻机底座1为相互独立模块，安装座64为立柱形结构件，刚性固定在支撑座61顶面，指梁支架62包括多根立柱和横撑，与支撑座61和指梁63组合，构成笼形结构件，指梁63顶部对应指梁支架62设置多根连接杆，形成排管机支架65，排管机7的立柱71底部与安装座64通过回转机构回转连接，顶部通过回转机构与排管机支架65回转连接，使排管机7与指梁63构成能够独立工作的模块结构，两个指梁机构6对称设置，形成双排管机7指梁结构。

具体的，本实施例中，用于立根9存储时，通过排管机7夹持其他传输机构输送来的竖向放置的立根9，通过排管机7的旋转和移动，将立根9放入指梁机构6内，立根9同时穿过支撑座61上的限位通道611和指梁63上的排管通道631，实现竖向存储，通过沿限位通道611和排管通道631设置的若干档杆总成，对立根9进行位置限定，实现多立根在指梁机构6上的排列存放，实现立根9的离线排放，实现脱离于钻机底座1的离线作业。

本实施例的一种钻修井机，通过独立于钻机底座1的指梁机构6进行立根存储，使钻台面5底座1不需要承受钻杆或立根的载荷，也不承受排管机7的重力载荷和工作载荷，能够实现单独搬家，降低钻机搬家难度，且能够实现离线接拆立根9和排放立根9，能够在指梁机构6上提前为后期的钻井作业准备不同类型的管具或立根，减少钻井作业的等待过程，减少钻井过程的非生产时间，有利于提高钻井过程的整体工作效率；同时，在起下钻过程中，利用双排管机7与伸缩式顶驱3合理布置，两个排管机7交替动作，使其中一个排管机7配合铁钻工4接/卸立根时，另一个排管机7能够同时移运和排放立根，实现连续起下钻，进一步提高了钻井作业时起下钻过程的作业效率，降低出现井下事故的安全风险。

实施例2

如图3-图4所示，本实施例的一种钻修井机，结构与实施例1相同，区别在于：指梁63上的排管通道631包括若干长排通道6311和若干短排通道6312，所述长排通道6311和所述短排通道6312交错分布，长排通道6311和短排通道6312分别沿扇面径向设置，长排通道6311贯穿指梁63靠近排管机7的内弧边，短排通道6312一端与长排通道6311通过侧向通道6313连通。

本实施例的一种钻修井机，长排通道6311一端贯穿扇面内弧边，另一端延伸至靠近扇面外弧边，使长排通道6311的长度与指梁63扇面半径接近，短排通道6312与长排通道6311一一交错分布，短排通道6312沿长度方向的两端均位于指梁扇面区域内，短排通道6312靠近内弧边的一端通过侧向通道6313与临近的长排通道6311连接，形成交替结构的排管通道631，能够提高指梁63的存储能力，在存储相同数量的立根或管具的情况下，减少指梁63的空间尺寸。

实施例3

如图1-图12所示，本实施例的一种钻修井机，结构与实施例2相同，区别在于：还包括设置在指梁机构6侧的地面管具处理系统8，地面管具处理系统8包括在地面上进行排列设置的翻转机械手81、管具传输装置82、双根连接装置83、管具取出装置84和管具存储盒85，翻转机械手82设置在底座1的中心线上，位于两个指梁机构6之间，用于切换管具的水平和竖直状态，双根连接装置83设置在管具取出装置84和管具传输装置82之间，用于接/卸水平传输的管具形成立根9，管具存储盒85设置在管具取出装置84一侧，用于集中排列存放水平放置的管具。

具体的，本实施例中，翻转机械手81包括铰接连接的基座和翻转臂，翻转臂和基座之间通过铰接连接的翻转液缸连接，在翻转臂朝向基座的一侧面上设置多个带驱动装置的管具夹持器，每个夹持器包括两个相对设置在夹持件，每个夹持件呈近似半圆柱状，且沿圆周方向辐射状分布多个大小不同的弧面缺口，两个夹持件上的弧面缺口对应组合，多个夹持器的弧面缺口纵向连通，形成夹持通道，通过翻转臂翻转靠近基座，使位于基座上的管具进入夹持通道内，通过驱动装置驱动每个夹持件转动，调整不同的弧面缺口与管具接触，实现对管具在夹持通道内的夹持和放松。

具体的，本实施例中，管具传输装置82包括多个带支架的链轮链条传输机构，链条上设置限位块，实现对水平放置状态的管具的传输，多个管具传输装置82排列设置，调整排列方式，能够实现对不同数量的上/卸扣后的管具或立根9的传输，传输路径单一可控。

具体的，本实施例中，双根连接装置83用于将轴线对齐的相邻管具或立根进行接卸扣操作，例如：上扣时，将一根钻杆的一端公头与另一根钻杆的一端母头相连接，形成立根；卸扣时，对立根进行分离，形成独立的钻杆，可根据实际情况，调整管具传输装置82沿同一管具轴线方向上传输的管具或立根的数量，调整设置在轴线方向上相邻管具或立根之间的双根连接装置83数量和位置，实现对不同长度的管具或立根的上卸扣操作。

具体的，本实施例中，管具存储盒85内沿管具径向方向滑动设置多个托架，托架上设置与管具外形适配的弧形槽，管具或立根排列放置在托架上，管具取出装置84包括能够与托架进行临时连接的连接件，使管具取出装置84能够将托架移出，进入管具传输装置82的传送范围内，实现管具或立根的取出。

本实施例的一种钻修井机，在地面上进行管具的对接和立根的拆卸，减少在钻台面上进行接立根的频率，且能够与排管机7配合，实现离线排放立根9，提前为后期的钻井作业准备不同类型的钻杆，减少钻井作业的等待时间，提高生产效益，同时，管具或立根9的传输过程轨迹可控，整体传送高度较低，避免了通过传统猫道进行传送过程中管具或立根9滑落的安全风险，同时能够准确定位管具位置，有利于实现管具在顶驱3和翻转机械手81之间的顺利、安全交接，使管具或立根9能够顺利、安全的被运送至钻台面。

实施例4

实施例1-实施例3的一种钻修井机的连续起下钻方法，在顶驱3空载下行或上行时，顶驱3通过伸缩机构32缩回，让出井口中心线，两个排管机7交替动作，其中一个排管机7配合铁钻工接/卸立根时，另一个排管机7移运排放立根，实现连续起下钻。

需要说明的是，本实施例中所述井口立柱为位于井口内的已连接成柱的杆具，立根为由至少两根杆具组合后的待连接杆具，杆具可以是钻杆、管具、钻铤、隔水管等钻修井机常用杆具中的任意一种。

具体的，两个排管机7分别为排管机A和排管机B，如图7所示，排管机A和排管机B相对于底座1中心线对称设置。

具体的，如图13所示，一种钻修井机的连续起钻方法，具体包括如下步骤：

第一步：如图7所示，顶驱3在低位通过吊卡35提起井口立柱，上行到高位后停止，钻台面5上卡瓦由打开状态关闭，使井口立柱重量承受在卡瓦上，实现卡瓦对井口立柱的夹持固定；

第二步：排管机A的夹持臂76伸出至井口中心，通过导向钳79扶持立柱，如图8所示；

第三步：顶驱3吊卡35打开，顶驱3在伸缩机构32作用下缩回，让出井口中心后下行，如图9所示；

第四步：如图10所示，铁钻工4伸出至井口中心进行卸扣，卸扣后缩回；

第五步：排管机A抓持卸下的立根9，并移运至相应的指梁机构6进行存储；

第六步：排管机A移运排放立根9过程中，顶驱3再次通过吊卡35提起井口立柱上行到高位后停止，由排管机B重复第二步至第五步；

第七步：排管机A和排管机B循环交替，重复第一步至第六步，实现双排管机7配合下的连续起钻过程。

具体的，如图14所示，其连续下钻时具体包括如下步骤：

第一步：顶驱3在高位通过吊卡35提起井口立柱穿过打开状态的卡瓦下行到钻台面5附近后停止，钻台面5上卡瓦由打开状态关闭，实现对井口立柱的夹持固定，此时，排管机A同步在指梁机构6上取下立根移运至井口附近准备；

第二步：顶驱3吊卡35打开，顶驱3在伸缩机构32作用下缩回，让出井口中心后上行；

第三步：排管机A夹持立根9伸出至井口中心，与井口立柱进行对扣连接，此时，导向钳79扶持立根9上端进行导向；

第四步：铁钻工4伸出至井口中心进行上扣，上扣后缩回，即，铁钻工4将排管机A移运过来的立根9与井口立柱进行上扣操作，实现接立根9，形成新的井口立柱；

第五步：顶驱3上行至高位后伸出，并在高位通过吊卡35夹持井口立柱上部接头；

第六步：排管机A放开对立根9的夹持并返回夹持下一立根9进行准备；

第七步：卡瓦打开，顶驱3在高位通过吊卡35提起井口立柱穿过打开状态的卡瓦下到钻台面5附近后停止，钻台面5上卡瓦由打开状态关闭，实现对井口立柱的夹持固定；

第八步：排管机B与第二步至第七步任意一个步骤同步，在指梁机构6上取下立根9准备；

第九步：排管机B重复第二步至第六步；

第十步：排管机A和排管机B循环交替，重复第二步至第九步，实现双排管机7配合下的连续下钻过程。

本实施例的一种钻修井机的连续起下钻方法，通过在起下钻过程中，将顶驱3缩回让出井口中心，由两个排管机7交替动作，配合集成控制的电液复合驱动的控制系统，由司钻在控制室操作相应的程序，实现钻修井机起下钻过程的连续自动化进行，实现钻修井机工作效率的大幅度提高，且顶驱在空载上下行过程中让出了井口中心线，与排管机7不容易发生碰撞，使连续起下钻过程更加的安全可靠。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钻修井机，包括底座（1）、井架（2）、顶驱（3）、铁钻工（4）和钻台面（5），其特征在于，还包括两个指梁机构（6），所述指梁机构（6）与所述底座（1）排列设置并分别独立安装在井场地面上，两个所述指梁机构（6）相对所述底座（1）的中心线对称，每一所述指梁机构（6）上分别设置排管机（7），所述指梁机构（6）包括由下往上依次设置的支撑座（61）、指梁支架（62）和指梁（63），所述支撑座（61）上设置用于连接所述排管机（7）的安装座（64），所述指梁（63）设置排管通道（631）和若干档杆总成，所述指梁（63）呈扇面结构，所述排管通道（631）包括若干长排通道（6311）和若干短排通道（6312），所述长排通道（6311）和所述短排通道（6312）分别沿扇面径向设置，所述长排通道（6311）贯穿所述指梁（63）靠近所述排管机（7）的内弧边，所述短排通道（6312）一端与所述长排通道（6311）通过侧向通道（6313）连通。

2.如权利要求1所述的一种钻修井机，其特征在于，所述顶驱（3）包括顶驱主体（31）、伸缩机构（32）、滑车（33）、导轨（34）和吊卡（35）；所述吊卡（35）安装在所述顶驱主体（31）下端，所述伸缩机构（32）前端与所述顶驱主体（31）铰接，后端与所述滑车（33）铰接，所述滑车（33）滑动设置在所述导轨（34）上，所述导轨（34）安装在所述井架（2）上。

3.如权利要求1所述的一种钻修井机，其特征在于，所述长排通道（6311）和所述短排通道（6312）交错分布。

4.如权利要求1所述的一种钻修井机，其特征在于，所述支撑座（61）上对应所述排管通道（631）设置限位通道（611）。

5.如权利要求1所述的一种钻修井机，其特征在于，所述排管机（7）包括立柱（71），所述立柱（71）底部与所述安装座（64）回转连接，顶部回转连接排管机支架（65），所述排管机支架（65）设置在所述指梁（63）顶部，所述立柱（71）上通过绞车（72）和钢丝绳（73）牵引滑动设置滑移架（74），所述滑移架（74）上铰接连接伸缩臂（75），所述伸缩臂（75）为双平行四边形结构件，所述伸缩臂（75）连接夹持臂（76），所述夹持臂（76）上端连接夹紧钳（77）和滚子钳（78），下端连接导向钳（79）。

6.如权利要求1-5任意一项所述的一种钻修井机，其特征在于，还包括设置在所述指梁机构（6）侧的地面管具处理系统（8），所述地面管具处理系统（8）包括翻转机械手（81）、管具传输装置（82）和双根连接装置（83），所述翻转机械手（81）设置在所述底座（1）的中心线上，所述翻转机械手（81）用于切换管具的水平和竖直状态，所述双根连接装置（83）用于接/卸水平传输的管具。

7.如权利要求6所述的一种钻修井机，其特征在于，所述地面管具处理系统（8）还包括管具取出装置（84）和管具存储盒（85），所述双根连接装置（83）设置在所述管具取出装置（84）和所述管具传输装置（82）之间，所述翻转机械手（81）、管具传输装置（82）、双根连接装置（83）、管具取出装置（84）和管具存储盒（85）排列设置在所述底座（1）侧，所述管具存储盒（85）用于排列存放管具。

8.一种钻修井机的连续起下钻方法，其特征在于，采用权利要求1-7任意一项所述的钻修井机，所述钻修井机的顶驱（3）空载下行或上行时，顶驱（3）通过伸缩机构（32）缩回，让出井口中心线，两个排管机（7）交替动作，其中一个排管机（7）配合铁钻工（4）接/卸立根时，另一个排管机（7）移运排放立根，实现连续起下钻。

9.如权利要求8所述的一种钻修井机的连续起下钻方法，其特征在于，所述排管机（7）包括排管机A和排管机B，起钻时，包括如下步骤：

第一步：顶驱（3）提起井口立柱上行到位后通过设置在钻台面（5）上的卡瓦夹持固定井口立柱；

第二步：排管机A扶持立柱；

第三步：顶驱（3）缩回让出井口中心并下行；

第四步：铁钻工（4）伸至井口卸立根后缩回；

第五步：排管机A抓持卸下的立根并移运至指梁机构（6）存储；

第六步：顶驱（3）同步伸出，重复第一步，由排管机B重复第二步至第五步；

第七步：排管机A和排管机B循环交替，重复第一步至第六步，实现双排管机（7）配合下的连续起钻过程。

10.如权利要求9所述的一种钻修井机的连续起下钻方法，其特征在于，所述排管机（7）包括排管机A和排管机B，下钻时，包括如下步骤：

第一步：顶驱（3）在高位提着井口立柱穿过钻台面（5）上的卡瓦下行，至钻台面（5）附近预定位置后通过卡瓦夹持固定井口立柱；

排管机A同步在指梁机构（6）上取下立根准备；

第二步：顶驱（3）缩回让出井口中心并上行；

第三步：排管机A夹持立根伸出至井口中心与井口立柱进行对接连接；

第四步：铁钻工（4）伸至井口接立根后缩回；

第五步：顶驱（3）上行至高位后伸出，并夹持立根上部接头；

第六步：排管机A放开对立根的夹持并返回夹持下一立根；

第七步：卡瓦打开，顶驱（3）在高位提着井口立柱穿过钻台面（5）上的卡瓦下行，至钻台面（5）附近预定位置后通过卡瓦夹持固定井口立柱；

第八步：排管机B与第二步至第七步任意一个步骤同步，在指梁机构（6）上取下立根准备；

第九步：排管机B重复第二步至第六步；

第十步：排管机A和排管机B循环交替，重复第二步至第九步，实现双排管机（7）配合下的连续下钻过程。