[发明专利]具有在钻井模式和起下钻模式下操作的顶部驱动系统的钻探机

权利要求书

1.一种适于进行钻井和/或其它与钻井孔相关活动的钻探机(1)，所述钻探机包括：

-钻塔(10)，

-钻台(20)，其具有能够定位在钻井孔上方的井口(21)，

-滑动装置(22)，其布置在井口处并且适于将钻管柱(7)悬吊在钻井孔中，

-靠近井口的管件连接上扣和卸扣装置(25)

-顶部驱动系统(100)，

-竖直移动驱动装置，所述竖直移动驱动装置适于使所述顶部驱动系统相对于所述钻塔竖直移动，从而进行钻井和起下钻操作，

-指梁台装置(71、72)，其适于储存管件柱，

其中所述钻塔设置有一个或多个竖直轨道(17、18)，所述一个或多个竖直轨道(17、18)平行于延伸通过井口的竖直作业线(23)，

其中所述顶部驱动系统包括：

-移动托架(110)，其通过所述竖直移动驱动装置沿所述钻塔的所述一个或多个竖直轨道能够竖直移动，

-顶部驱动单元(120)，其由所述移动托架支撑，并且所述顶部驱动单元(120)包括顶部驱动马达(125)和旋转扭矩输出构件(126)，所述旋转扭矩输出构件(126)适于与沿作业线(23)延伸通过井口(21)的钻管柱的顶端部接合，从而向所述钻管柱施加扭矩以进行钻井操作，

其中所述顶部驱动系统进一步包括起下钻操作升降机(150)，其适于与钻管柱(7)或管件柱(4)接合，以进行起下钻操作，

其中所述顶部驱动单元(120)和所述起下钻操作升降机(150)每个都相对于所述移动托架能够移动，并且所述顶部驱动系统设置有一个或多个致动器(140)，一个或多个致动器(140)适于引起所述顶部驱动单元和所述起下钻操作升降机的相对移动，从而提供：

-钻井模式，以及

-起下钻模式

其中，在所述钻井模式下，所述顶部驱动单元(120)处于操作位置，在所述操作位置上所述旋转扭矩输出构件(126)与所述作业线(23)对齐，并且所述起下钻操作升降机(150)处于远离所述作业线的非操作位置，

并且其中，在所述起下钻模式下，所述起下钻操作升降机(150)处于与所述作业线(23)对齐的操作位置上，并且所述顶部驱动单元(120)处于非操作位置上，

并且所述顶部驱动系统(100)实施为使得在所述起下钻模式下，在所述起下钻操作升降机(150)的竖直上方存在无障碍区域，从而允许所述顶部驱动系统沿井口(21)上方的作业线(23)中的管件柱(4)下降，至少使顶部驱动系统低于管件柱(4)的顶端部，同时通过管件连接上扣和卸扣装置(25)来分离管件柱，

并且所述顶部驱动系统实施为使得在所述起下钻模式下，并且顶部驱动系统(100)降低到至少在所述管件柱(4)的顶端部下方，所述管件柱能够从所述作业线(23)移除，主要在横向方向上，以允许将所述管件柱放置在所述指梁台装置(71、72)中。

2.根据权利要求1所述的钻探机，其中，所述顶部驱动单元(120)和所述起下钻操作升降机(150)机械地连接，从而在操作一个或多个致动器(140)时一致地移动，以便在所述钻井模式与所述起下钻模式之间切换。

3.根据权利要求1或2所述的钻探机，其中，所述顶部驱动单元(120)通过具有水平枢转轴线的平行四边形机构而支撑在所述移动托架(110)上，所述平行四边形机构包括至少一对上支撑臂和下支撑臂(131、132)，所述一对上支撑臂和下支撑臂(131、132)均枢转地连接至所述移动托架和所述顶部驱动单元。

4.根据权利要求1所述的钻探机，其中，所述起下钻操作升降机(150)由一个或多个连杆(151)悬吊，所述一个或多个连杆(151)在其上端部均与枢转升降机支撑臂(153)连接，所述枢转升降机支撑臂(153)围绕水平枢转轴线(131a)枢转地连接至所述移动托架。

5.根据权利要求3所述的钻探机，其中，所述起下钻操作升降机(150)由一个或多个连杆(151)悬吊，所述一个或多个连杆(151)在其上端部均与枢转升降机支撑臂(153)连接，所述枢转升降机支撑臂(153)围绕水平枢转轴线(131a)枢转地连接至所述移动托架，并且其中所述升降机支撑臂(153)与所述平行四边形机构的上支撑臂整体形成。