[发明专利]用于运输钻管的方法和装备

说明书

本公开提供了一种用于将钻管(12)运输到钻机的钻柱(14)和/或从钻机的钻柱运离钻管的方法，钻柱包括多个连接的钻管(12)，该方法包括：重复地将单个钻管(12)一个接一个地从下部区域(28)提升到与钻柱(14)的上部端部(32)邻近的上部区域(30)/从与钻柱的上部端部邻近的上部区域降低到下部区域。本公开还提供了一种用于将钻管(12)运输到钻柱(14)的装备(10)和包括该装备(10)的钻机。

技术领域

本公开大体涉及将钻管运输到钻机的钻柱以及将钻管从钻机的钻柱运离。具体地，本公开提供了一种用于将钻管运输到钻机的钻柱的方法，该钻柱包括多个连接的钻管；一种用于将钻管从钻柱运离的方法；以及用于这些目的的装备。

背景技术

在油井和气井的钻井中，钻柱通常悬挂在钻机上的井架上，所述钻柱包括多个连接的钻管和安装在其下部端部上的钻头。钻柱可以通过转环悬挂在井架中的游动滑车上，该转环使得能够通过通常悬挂在游动滑车下方的顶部驱动器来将旋转力施加到钻柱上以推进钻井孔的深度。随着井孔的深度增加并且钻柱降低或下钻，连接的钻管的附加区段在钻柱的上部端部处添加到钻柱。

钻柱有时也需要从井孔中拉出或升钻(即提升钻柱)，例如当钻探操作完成时或者如果要更换钻头时。当钻柱已经被拉动直到连接的钻管的区段位于钻机的钻台上方时，连接的钻管的区段从钻柱的其余部分旋下并从其中移除。

WO 2006075914 A1公开了一种用于处理和存储由多个钻管组成的钻柱区段以及用于在钻探装备上组装或拆卸钻柱的装置。装置包括上部指杆台(fingerboard)和下部指杆台，以用于将竖直钻柱区段定位在存储区域中以及将钻柱区段保持在选定的存储位置上。上部指杆台和下部指杆台各自设置有运输器件组，以用于钻柱区段沿着导轨大致水平移位。装置还包括分别紧靠上部指杆台和下部指杆台定位的装备，以用于将钻柱区段连结到钻柱或从钻柱上分离钻柱区段。

EP 0267002 A2公开了一种用于在井孔中心线和支架组件之间移动钻杆立根的设备，该钻杆立根由多件钻管组成。装备包括臂，该臂具有安装在其上的夹持头，并且臂可相对于安装在钻机工作台上的托架伸展和缩回。

发明内容

在WO 2006075914 A1和EP 0267002 A2中描述的装备中，多个钻管连接成钻杆立根并且在连接到钻柱之前(或从钻柱拆卸之后)存储在中间位置处。因此，这些装备需要钻机包含用于钻杆立根的存储空间。这增加了钻机结构的复杂性。此外，钻杆立根的高度增加了井架的总高度，并从而增加了井架的结构尺寸、不稳定性和成本。

本公开的一个目的是提供一种用于将钻管运输到钻机中的钻柱的有效、简单且可靠的方法。

本公开的另一个目的是提供一种用于将钻管运输到钻机的钻柱以及将钻管从钻机的钻柱运离的方法，该方法使得能够有效(快速)地将钻管供应到钻柱中，该钻柱连续地移入或移出井。

本公开的又一个目的是提供一种用于将钻管运输到钻机中的钻柱的方法，该方法使得能够降低钻机的高度。

本公开的另一个目的是提供一种用于将钻管运输到钻机中的钻柱的方法，该方法减少或消除了对用于钻管的存储空间的需要，例如沿着往返钻柱的运输路径的中间存储空间。

本公开的又一个目的是提供一种用于将钻管从钻机中的钻柱运离的方法，该方法实现了一个或多个上述目的。

本公开的另一个目的是提供一种用于将钻管运输到钻机中的钻柱和/或将钻管从钻机中的钻柱运离的装备，该装备具有有效、简单、可靠和低价的结构，并且使得能够降低钻机的高度并减少对钻机的存储空间的需求。

根据一个方面，提供了一种用于将钻管运输到钻机的钻柱的方法，所述钻柱包括多个连接的钻管，该方法包括重复地将单个钻管一个接一个地从下部区域提升到与钻柱的上部端部邻近的上部区域。