一种将顶驱扭矩叠加的方法及连续循环装置制造方法
【专利摘要】一种将顶驱扭矩叠加的方法及连续循环装置，属于石油及天然气钻井设备【技术领域】。两个上卸扣油缸、四个旋扣马达和四根平衡油缸通过螺栓等均布对称的连接到主机动力钳机构的基座上，第一半封闸板、全封闸板、夹紧背钳和第二半封闸板作为主机实现连续循环功能的主要部件居中安装在整机基座中央。动力钳机构和整机基座通过平衡油缸连接到一起。本发明的优点是通过将顶驱装置的上卸扣扭矩通过一定的条件设定，叠加到连续循环装置的上卸扣过程的方法，使连续循环装置的上卸扣扭矩达到一极大值，从而达到现场的使用要求。本发明解决了连续循环装置上卸扣扭矩能力不足的问题，为连续循环装置的成功应用奠定了基础。
【专利说明】一种将顶驱扭矩叠加的方法及连续循环装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种将顶驱扭矩叠加的方法及连续循环装置，属于石油及天然气钻井设备【技术领域】。
【背景技术】
[0002]连续循环装置，也称不间断循环装置，是国家重大专题项目，国内无产品、国外刚起步的阶段。由于该设备要求的最大卸扣扭矩达到lOOKN.m，而夹持部分是钻杆的杆体，且不能对杆体造成损伤，所以需要进行无牙痕加载。经过多次多型号牙板夹持试验，无牙痕夹持扭矩始终达不到设计要求，且距离设计参数有较大距离。所以，根据现场试验分析，提出了以下将顶驱扭矩叠加到连续循环装置的方法来达到使用要求。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术的不足，本发明提供一种将顶驱扭矩叠加的方法及连续循环
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[0004]一种将顶驱扭矩叠加的方法，含有以下步骤，上扣过程步骤:
[0005]上扣扭矩A < 50ΚΝ.m时，利用顶驱装置上扣，即连续循环装置
[0006]的夹紧背钳夹住钻杆接头，利用顶驱的上扣功能，上扣。
[0007]上扣扭矩A彡50KN.m时，首先利用顶驱装置上扣功能上扣至50KN.m,然后利用连续循环装置的上扣功能，继续增加(A-50) KN.m的扭矩
[0008]卸扣过程步骤:
[0009]已知前提条件满足为，钻杆的上扣扭矩为AKN.m,连续循环装置的最大卸扣扭矩为40KN.m0进行卸扣时，首先利用连续循环装置的夹紧背钳夹持住钻杆，利用上卸扣油缸进行卸扣，同时启动旋扣马达旋扣，如果能正常卸开螺纹，则卸扣完成；如不能进行卸扣，则上卸扣油缸会保持到初始位置不动作，但油缸的卸扣压力会很高，在上卸扣油缸保持初始高压卸扣扭矩的情况下，启动顶驱装置的卸扣功能进行卸扣，则作用于卸扣接头的扭矩为顶驱卸扣扭矩B叠加上连续循环装置的卸扣扭矩40KN.m,即(B+40) KN.m,而顶驱与钻杆之间或者立根钻杆与钻杆之间的扭矩仅为BKN.m,远小于卸扣接头处所受到的扭矩，不会造成其他接头处脱扣。当旋扣马达编码器检测到运动时，证明扣已经卸开，顶驱叠加卸扣功能停止，同时利用旋扣马达旋扣，完成卸扣功能。
[0010]一种将顶驱扭矩叠加连续循环装置，含有上卸扣油缸、旋扣马达、夹紧背钳、全封闸板、第一半封闸板和平衡机构、第二半封闸板；
[0011]两个上卸扣油缸、四个旋扣马达和四根平衡油缸通过螺栓等均布对称的连接到主机动力钳机构的基座上，第一半封闸板、全封闸板、夹紧背钳和第二半封闸板作为主机实现连续循环功能的主要部件居中安装在整机基座中央。动力钳机构和整机基座通过平衡油缸连接到一起。
[0012]本发明的优点是通过将顶驱装置的上卸扣扭矩通过一定的条件设定，叠加到连续循环装置的上卸扣过程的方法，使连续循环装置的上卸扣扭矩达到一极大值，从而达到现场的使用要求。
[0013]本发明提供了一种扭矩叠加的上卸扣方法，解决了连续循环装置上卸扣扭矩能力不足的问题，为连续循环装置的成功应用奠定了基础。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中:
[0015]图1为本发明的结构示意图。
[0016]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
【具体实施方式】
[0017]显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。
[0018]实施例1:如图1所示，一种将顶驱扭矩叠加连续循环装置，上卸扣油缸1、旋扣马达2、夹紧背钳6、全封闸板5、第一半封闸板3和平衡机构4、第二半封闸板7、动力钳机构基座8、整机基座9 ;
[0019]两个上卸扣油缸1、四个旋扣马达2和四根平衡油缸4通过螺栓等均布对称的连接到主机动力钳机构的基座8上，第一半封闸板3、全封闸板5、夹紧背钳6和第二半封闸板7作为主机实现连续循环功能的主要部件居中安装在整机基座9中央。动力钳机构和整机基座通过平衡油缸连接到一起。
[0020]本发明适用于连续循环装置的加载和卸载。通过将顶驱装置的加载和卸载扭矩叠加到连续循环装置来达到上卸扣的目的。连续循环装置的相关上卸扣结构如图1所示，包括:上卸扣油缸、旋扣马达、夹紧背钳、全封闸板、半封闸板和平衡机构、动力钳机构基座、整机基座等。连续循环装置本身无牙痕上卸扣的试验夹持力矩最高达到40KN.m左右，下面以常用DQ70BSC顶驱和通用5”钻杆为例，来说明该方法的实现过程，DQ70BSC顶驱的上扣扭矩50KN.m,最大卸扣扭矩为75KN.m。
[0021]上扣过程:
[0022]上扣扭矩A < 50KN.m时，利用顶驱装置上扣，即连续循环装置的夹紧背钳夹住钻杆接头，利用顶驱的上扣功能，上扣。
[0023]上扣扭矩A彡50KN.m时，首先利用顶驱装置上扣功能上扣至50KN.m,然后利用连续循环装置的上扣功能，继续增加(A-50) KN.m的扭矩；
[0024]卸扣过程:已知前提条件满足为，钻杆的上扣扭矩为AKN.m,连续循环装置的最大卸扣扭矩为40KN.m。进行卸扣时，首先利用连续循环装置的夹紧背钳夹持住钻杆，利用上卸扣油缸进行卸扣，同时启动旋扣马达旋扣，如果能正常卸开螺纹，则卸扣完成；如不能进行卸扣，则上卸扣油缸会保持到初始位置不动作，但油缸的卸扣压力会很高，在上卸扣油缸保持初始高压卸扣扭矩的情况下，启动顶驱装置的卸扣功能进行卸扣，则作用于卸扣接头的扭矩为顶驱卸扣扭矩B叠加上连续循环装置的卸扣扭矩40KN.m,即(B+40) KN.m,而顶驱与钻杆之间或者立根钻杆与钻杆之间的扭矩仅为BKN.m,远小于卸扣接头处所受到的扭矩，不会造成其他接头处脱扣。当旋扣马达编码器检测到运动时，证明扣已经卸开，顶驱叠加卸扣功能停止，同时利用旋扣马达旋扣，完成卸扣功能。
[0025]一种提高连续循环装置上卸扣扭矩的方法；适用于连续循环装置与顶驱的联机操作系统。上扣过程优先使用顶驱的上扣扭矩上扣，在顶驱上扣扭矩达不到现场所需上扣扭矩的情况下，然后叠加连续循环装置的上扣扭矩。
[0026]卸扣时，优先使用连续循环装置的卸扣功能，在连续循环装置无法完成卸扣的前提下，在叠加顶驱的卸扣扭矩。当旋扣马达编码器检测到主轴有动作时，停止叠加顶驱的卸扣功能，利用连续循环装置的旋扣马达完成旋扣。
[0027]如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种将顶驱扭矩叠加的连续循环装置，其特征在于含有上卸扣油缸、旋扣马达、夹紧背钳、全封闸板、第一半封闸板和平衡机构(油缸)、第二半封闸板、动力钳机构基座、整机基座； 两个上卸扣油缸、四个旋扣马达和四根平衡油缸通过螺栓等均布对称的连接到主机动力钳机构的基座上，第一半封闸板、全封闸板、夹紧背钳和第二半封闸板作为主机实现连续循环功能的主要部件居中安装在整机基座中央。动力钳机构和整机基座通过平衡油缸连接到一起。
2.一种将顶驱扭矩叠加的方法，含有以下步骤，上扣过程步骤: 上扣扭矩A < 50KN.m时，利用顶驱装置上扣，即连续循环装置的夹紧背钳夹住钻杆接头，利用顶驱的上扣功能，上扣； 上扣扭矩A ^ 50KN.m时，首先利用顶驱装置上扣功能上扣至50KN.m,然后利用连续循环装置的上扣功能，继续增加A-50KN.m的扭矩； 卸扣过程步骤:已知前提条件满足为，钻杆的上扣扭矩为AKN.m,连续循环装置的最大卸扣扭矩为40KN.m;进行卸扣时，首先利用连续循环装置的夹紧背钳夹持住钻杆，利用上卸扣油缸进行卸扣，同时启动旋扣马达旋扣，如果能正常卸开螺纹，则卸扣完成；如不能进行卸扣，则上卸扣油缸会保持到初始位置不动作，但油缸的卸扣压力会很高，在上卸扣油缸保持初始高压卸扣扭矩的情况下，启动顶驱装置的卸扣功能进行卸扣，则作用于卸扣接头的扭矩为顶驱卸扣扭矩B叠加上连续循环装置的卸扣扭矩40KN.m,即(B+40) KN.m,而顶驱与钻杆之间或者立根钻杆与钻杆之间的扭矩仅为BKN.m，远小于卸扣接头处所受到的扭矩，不会造成其他接头处脱扣；当旋扣马达编码器检测到运动时，证明扣已经卸开，顶驱叠加卸扣功能停止，同时利用旋扣马达旋扣，完成卸扣功能。
【文档编号】E21B19/16GK104278959SQ201310282296
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年7月5日 优先权日:2013年7月5日
【发明者】邹连阳, 齐建雄, 谢宏峰 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油集团钻井工程技术研究院, 北京石油机械厂