一种钻具施工机构、系统及方法与流程

本发明涉及油气开采，特别是一种钻具施工机构、系统及方法。

背景技术：

1、钻具是连通地面和井下的重要组成部分，在钻井过程中，靠着钻具给钻头传递钻头压力和回转扭矩，并向井底输送钻井液。其中，钻具的钻杆之间是通过螺纹连接的，在下钻过程中，为了防止螺纹粘连和生锈、避免旋紧过度，需要在钻杆螺纹连接前对螺纹进行丝扣油的涂抹；此外，在起钻过程中，因为钻具钻杆内存在大量泥浆，在提起钻具并对钻杆进行分离时，钻杆内的泥浆将大量的溅出，导致作业现场脏乱，且造成泥浆的浪费。

2、目前，常采用丝扣油涂抹设备来对钻杆螺纹进行丝扣油涂抹，且，常采用泥浆筒套设在钻杆螺纹连接处外，在钻杆分离时对溅出的泥浆进行收集。对于丝扣油涂抹设备和泥浆筒，通常采用两套独立的系统来分别对二者进行操作，所需的成本较高，且，极大的占用了作业现场的作业空间，造成现场作业人员的不便。

技术实现思路

1、本发明的发明目的在于：针对现有技术存在的布置丝扣油涂抹设备和泥浆筒时，成本较高，且所占用的作业空间较大的技术问题，提供一种钻具施工机构、系统及方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、第一方面，本发明提供了一种钻具施工机构，包括：

4、泥浆筒，所述泥浆筒具有供钻具穿过的放置工位，所述泥浆筒包括第一筒体和第二筒体，所述第一筒体和所述第二筒体活动连接，所述第二筒体用于使所述泥浆筒打开或闭合；

5、丝扣油涂抹单元，所述丝扣油涂抹单元包括丝扣油涂抹设备，所述丝扣油涂抹设备与所述第一筒体活动连接；

6、所述丝扣油涂抹设备和所述第二筒体能够在第一状态和第二状态下切换；

7、在第一状态下，所述泥浆筒打开，所述丝扣油涂抹设备的涂抹工位与所述放置工位对齐；在第二状态下，所述泥浆筒闭合，所述丝扣油涂抹设备位于所述泥浆筒外。

8、作为本发明的可选方案，所述第一筒体的一侧与所述第二筒体转动连接；

9、所述丝扣油涂抹单元还包括架体，所述丝扣油涂抹设备安装于所述架体，所述第一筒体的另一侧与所述架体转动连接。

10、作为本发明的可选方案，所述第二筒体与第一筒体之间设有驱动设备，所述驱动设备用于驱动所述第二筒体转动。

11、作为本发明的可选方案，所述架体开设有至少一个第一通孔，所述第一筒体内开设有至少一个第二通孔，所述第一筒体外开设有至少一个第三通孔；

12、在第一状态下，至少一个所述第一通孔和至少一个所述第二通孔对齐，并通过销轴进行连接；

13、在第二状态下，至少一个所述第一通孔和至少一个所述第三通孔对齐，并通过销轴进行连接。

14、第二方面，本发明提供了一种钻具施工系统，包括驱动装置和上述任意方案所述的一种钻具施工机构，所述驱动装置的驱动部与所述第一筒体连接，所述驱动装置用于带动所述第一筒体进行移动。

15、作为本发明的可选方案，所述第一筒体的一侧与所述第二筒体转动连接，所述第二筒体通过转动能够在第一位置和第二位置下切换，当所述第二筒体处于第一位置时，所述泥浆筒打开，且，当所述第二筒体处于第二位置时，所述泥浆筒闭合；

16、所述丝扣油涂抹单元还包括架体，所述丝扣油涂抹设备安装于所述架体，所述第一筒体的另一侧与所述架体转动连接，所述丝扣油涂抹单元通过转动能够在第三位置和第四位置下切换，当所述丝扣油涂抹单元处于第三位置时，所述丝扣油涂抹设备的涂抹工位与所述放置工位对齐；当所述丝扣油涂抹单元处于第四位置时，所述丝扣油涂抹设备位于所述泥浆筒外；

17、所述第二筒体和所述丝扣油涂抹单元的重量被配置为：当所述第二筒体处于第一位置，且，所述丝扣油涂抹单元处于第四位置时，所述钻具施工机构的重心位于所述驱动装置的驱动部与所述第一筒体的连接部位处。

18、作为本发明的可选方案，所述驱动装置包括依次连接的立柱回转总成、立柱、滑车总成和支撑臂总成，所述支撑臂总成的自由端与所述第一筒体连接；

19、所述立柱回转总成用于驱动所述立柱绕立柱的轴线回转，所述滑车总成用于带动所述支撑臂总成沿所述立柱的轴线移动，所述支撑臂总成用于带动所述第一筒体沿所述立柱的径向移动。

20、作为本发明的可选方案，所述立柱回转总成通过回转支承与所述立柱转动连接，所述立柱回转总成与所述立柱之间还设有回转精调组件；

21、所述回转精调组件包括套体、螺杆、螺母和转轴，所述转轴与所述立柱连接，所述套体与所述回转支承转动连接，所述螺杆的一端与所述转轴转动连接，所述螺杆的另一端穿过所述套体，两个所述螺母与所述螺杆螺纹连接，且分别位于所述套体的两侧。

22、作为本发明的可选方案，所述回转支承上具有凸块，所述凸块与两个所述螺母的侧壁之间均具有间隙；

23、所述回转精调组件还包括卡件，所述卡件具有两个卡条，所述卡条的厚度与所述间隙的宽度适配，两个所述卡条能够插入不同的所述间隙中，并阻止两个所述螺母的转动。

24、第三方面，本发明提供了一种钻具施工方法，采用了如上述任一方案所述的一种钻具施工系统，包括步骤：

25、在下钻时，通过所述驱动装置带动钻具施工机构移动至钻杆的上方，使所述钻具施工机构处于第一状态，并使钻杆与丝扣油涂抹设备的涂抹工位对齐，使钻具施工机构下移，直至丝扣油涂抹设备的涂抹工位套设在钻杆的顶部螺纹外，通过所述丝扣油涂抹设备对钻杆的顶部螺纹进行丝扣油涂抹；

26、在起钻时，打开所述泥浆筒，通过所述驱动装置带动钻具施工机构移动至钻杆旁，并使待分离的两个钻杆的连接位置处于放置工位内，使所述钻具施工机构处于第二状态，对两个钻杆进行分离，通过所述泥浆筒对钻杆溅出的泥浆进行阻挡和收集。

27、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

28、1.本发明提供的一种钻具施工机构，能够通过第一筒体、第二筒体和丝扣油涂抹单元的配合，将丝扣油涂抹和泥浆防溅的功能集成在同一个机构上，利用下钻和起钻两个工序的时间不同，该机构在就位后，能够分别进行丝扣油涂抹和泥浆防溅的作业，此时仅需通过一套驱动系统即可实现相应的操作，由此缩减了相应的成本以及所占用的作业空间。

29、2.本发明提供的一种钻具施工系统，通过驱动装置的设置，可以在需要对钻杆进行泥浆防溅或丝扣油涂抹时，使泥浆筒移动至钻井施钻处，并实现放置工位与钻杆的施钻路径对齐，并完成泥浆防溅或丝扣油涂抹的作业。

30、3.本发明提供的一种钻具施工方法，能够简单快捷的对钻杆进行丝扣油涂抹和泥浆防溅的作业，提高钻井作业的效率。

技术特征：

1.一种钻具施工机构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种钻具施工机构，其特征在于，所述第一筒体(11)的一侧与所述第二筒体(12)转动连接；

3.根据权利要求2所述的一种钻具施工机构，其特征在于，所述第二筒体(12)与第一筒体(11)之间设有驱动设备(13)，所述驱动设备(13)用于驱动所述第二筒体(12)转动。

4.根据权利要求2所述的一种钻具施工机构，其特征在于，所述架体(22)开设有至少一个第一通孔(222)，所述第一筒体(11)内开设有至少一个第二通孔(111)，所述第一筒体(11)外开设有至少一个第三通孔(112)；

5.一种钻具施工系统，其特征在于，包括驱动装置和如权利要求1-4任一所述的一种钻具施工机构，所述驱动装置的驱动部与所述第一筒体(11)连接，所述驱动装置用于带动所述第一筒体(11)进行移动。

6.根据权利要求5所述的一种钻具施工系统，其特征在于，所述第一筒体(11)的一侧与所述第二筒体(12)转动连接，所述第二筒体(12)通过转动能够在第一位置和第二位置下切换，当所述第二筒体(12)处于第一位置时，所述泥浆筒(1)打开，且，当所述第二筒体(12)处于第二位置时，所述泥浆筒(1)闭合；

7.根据权利要求5所述的一种钻具施工系统，其特征在于，所述驱动装置包括依次连接的立柱回转总成(3)、立柱(4)、滑车总成(5)和支撑臂总成(6)，所述支撑臂总成(6)的自由端与所述第一筒体(11)连接；

8.根据权利要求7所述的一种钻具施工系统，其特征在于，所述立柱回转总成(3)通过回转支承(31)与所述立柱(4)转动连接，所述立柱回转总成(3)与所述立柱(4)之间还设有回转精调组件；

9.根据权利要求8所述的一种钻具施工系统，其特征在于，所述回转支承(31)上具有凸块(35)，所述凸块(35)与两个所述螺母(34)的侧壁之间均具有间隙；

10.一种钻具施工方法，其特征在于，采用了如权利要求5-9任一所述的一种钻具施工系统，包括步骤：

技术总结
本发明涉及一种钻具施工机构、系统及方法，其中机构包括泥浆筒和丝扣油涂抹单元，泥浆筒具有供钻具穿过的放置工位，泥浆筒包括活动连接的第一筒体和第二筒体，第二筒体用于使泥浆筒打开或闭合；丝扣油涂抹单元包括与所述第一筒体活动连接的丝扣油涂抹设备；丝扣油涂抹设备和第二筒体能够在第一状态和第二状态下切换；在第一状态下，泥浆筒打开，丝扣油涂抹设备的涂抹工位与放置工位对齐；在第二状态下，泥浆筒闭合，丝扣油涂抹设备位于泥浆筒外。本发明将丝扣油涂抹和泥浆防溅的功能集成在同一个机构上，能够分别进行丝扣油涂抹和泥浆防溅的作业，且仅需通过一套驱动系统即可实现相应的操作，由此缩减了相应的成本以及所占用的作业空间。

技术研发人员：何连霞,柴俊卿,王维,廖国勇,汪翰,李明宇,李敏
受保护的技术使用者：四川宏华石油设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10