權(quán)利要求書： 1.一種自升式平臺連續(xù)起下鉆鉆機(jī)，包括安裝在懸臂梁（1）上的鉆臺（2）和主鉆井系統(tǒng)（3），主鉆井系統(tǒng)（3）包括固定安裝在鉆臺（2）上的絞車（32）和主井架（31），從絞車（32）引出的鉆井鋼絲繩（36）繞過安裝在主井架（31）頂端的天車（33）與游車（34）連接，游車（34）下端懸掛有頂驅(qū)（35），其特征在于：所述主井架（31）的內(nèi)部安裝有連續(xù)起下鉆系統(tǒng)（4）和排管系統(tǒng)（5）；

所述連續(xù)起下鉆系統(tǒng)（4）包括前側(cè)開口的C形框架結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向井架（41）、滑輪組（42）、提升液缸（43）、連續(xù)起下鉆用管具處理機(jī)構(gòu)（44）和輔提升鋼絲繩（45），導(dǎo)向井架（41）的下端固定安裝在鉆臺（2）上，導(dǎo)向井架（41）的前開口的兩側(cè)分別安裝有一個(gè)豎直的導(dǎo)軌（46）；

連續(xù)起下鉆用管具處理機(jī)構(gòu)（44）的頂部兩側(cè)裝卡在兩個(gè)導(dǎo)軌（46）中；導(dǎo)向井架（42）的內(nèi)部安裝有缸座固定在鉆臺（2）上的提升液缸（43），提升液缸（43）的頂部安裝有滑輪組（42），輔提升鋼絲繩（45）的一端固定連接在連續(xù)起下鉆用管具處理機(jī)構(gòu)（44）的頂部，另一端繞過滑輪組（42）后固定在鉆臺（2）上，提升液缸（43）升降帶動連續(xù)起下鉆用管具處理機(jī)構(gòu)（44）沿導(dǎo)軌（46）上下運(yùn)動；

所述排管系統(tǒng)（5）布置在連續(xù)起下鉆系統(tǒng)（4）的一側(cè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自升式平臺連續(xù)起下鉆鉆機(jī)，其特征在于：所述排管系統(tǒng)（5）包括排管機(jī)（51）和動力指梁（52），排管機(jī)（51）下端的行走軌道安裝在鉆臺（2）上，上部的行走軌道安裝在主井架（31）上，動力指梁（52）固定在主井架（31）的中部。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自升式平臺連續(xù)起下鉆鉆機(jī)，其特征在于：所述連續(xù)起下鉆用管具處理機(jī)構(gòu)（44）包括裝卡在導(dǎo)向井架（41）上的滑車（7），滑車（7）的豎梁上安裝有滑移頂升液壓缸（12），滑移頂升液壓缸（12）的活塞端與滑塊（13）相連接，滑塊（13）固定在滑車的豎梁上，滑車（7）的頂端與提升片架（10）的頂端相鉸接，提升片架（10）的底端與支撐滑移框架（11）的前立柱頂端相鉸接，支撐滑移框架（11）的內(nèi)部安裝有連續(xù)旋轉(zhuǎn)鐵鉆工（8）和前開口動力卡瓦（9），支撐滑移框架（11）的前立柱與滑塊（13）之間鉸接有支撐桿（14）；提升片架（10）的中部安裝有提升索頭，提升索頭與輔提升鋼絲繩（45）相連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自升式平臺連續(xù)起下鉆鉆機(jī)，其特征在于：所述連續(xù)旋轉(zhuǎn)鐵鉆工（8）包括安裝在支撐滑移框架（11）上的主鉗（801）和背鉗（802），背鉗（802）位于主鉗（801）的下方，主鉗（801）包括分別通過銷軸鉸接在主鉗移動機(jī)架（805）上的主鉗右側(cè)半體（810）和主鉗左側(cè)半體（811），主鉗右側(cè)半體（810）和主鉗左側(cè)半體（811）的殼體后端分別與兩個(gè)主鉗開合液壓缸（806）的活塞桿端相連接，主鉗開合液壓缸（806）的缸體安裝在主鉗移動機(jī)架（805）上，主鉗移動機(jī)架（805）的左右兩端分別裝卡在支撐滑移框架（11）的兩根后立柱上，主鉗右側(cè)半體（810）和主鉗左側(cè)半體（811）的上部分別通過液壓泵缸固定銷軸與液壓油泵缸（812）的缸體端和活塞桿端相連接，主鉗右側(cè)半體（810）和主鉗左側(cè)半體（811）的開合帶動液壓油泵缸（812）的伸縮；所述背鉗（802）包括分別通過銷軸鉸接在背鉗移動機(jī)架（807）上的背鉗右側(cè)半體（813）和背鉗左側(cè)半體（814），背鉗右側(cè)半體（813）和背鉗左側(cè)半體（814）的底部分別與背鉗開合液壓缸的缸體端和活塞桿端相連接，背鉗右側(cè)半體（813）和背鉗左側(cè)半體（814）的外緣頂部均安裝有泥漿防噴濺橡膠板（808），背鉗移動機(jī)架（807）的左右兩端分別裝卡在支撐滑移框架（11）的兩根后立柱上，背鉗移動機(jī)架（807）的后側(cè)壁與懸持液壓缸（803）的一端相連接，懸持液壓缸（803）的另一端固定在支撐滑移框架（11）的后橫梁上；背鉗移動機(jī)架（807）和主鉗移動機(jī)架（805）之間安裝有接箍補(bǔ)償液壓缸（804）。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自升式平臺連續(xù)起下鉆鉆機(jī)，其特征在于：所述主鉗右側(cè)半體（810）和主鉗左側(cè)半體（811）的結(jié)構(gòu)相對稱，主鉗右側(cè)半體（810）的主鉗殼體中部安裝有半圓形的旋轉(zhuǎn)夾持組件（816）；半齒圈（817）通過螺栓固定在旋轉(zhuǎn)夾持組件（816）的外緣上，半齒圈（817）與變排量液壓馬達(dá)（809）的驅(qū)動齒輪相嚙合，變排量液壓馬達(dá)（809）安裝在主鉗右側(cè)半體（810）的后部；旋轉(zhuǎn)夾持組件（816）的頂端通過銷軸與扶管機(jī)構(gòu)（818）的底部相連接，扶管機(jī)構(gòu)（818）的內(nèi)壁上安裝有緩沖橡膠；旋轉(zhuǎn)夾持組件（816）的底部中心處安裝有半圓環(huán)狀的泥漿下蓋板和主鉗鉆桿密封板。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自升式平臺連續(xù)起下鉆鉆機(jī)，其特征在于：所述旋轉(zhuǎn)夾持組件（816）包括三組安裝在旋轉(zhuǎn)夾持組件殼體內(nèi)部的主鉗夾緊液壓缸（819），主鉗夾緊液壓缸（819）的前端安裝有主鉗鉗牙座和主鉗鉗牙體；旋轉(zhuǎn)夾持組件殼體的外緣開設(shè)有液壓元件安裝槽，液壓元件安裝槽內(nèi)安裝有與主鉗夾緊液壓缸（819）相連接的液壓管線，液壓管線上連接有蓄能器和機(jī)械換向閥，機(jī)械換向閥的控制桿與控制環(huán)（815）相接觸，控制環(huán)（815）安裝在主鉗殼體的上方，控制環(huán)和主鉗殼體之間安裝有控制液壓缸，控制液壓缸的活塞端縮回帶動控制環(huán)（815）向下移動。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自升式平臺連續(xù)起下鉆鉆機(jī)，其特征在于：所述前開口動力卡瓦（9）包括前端開口的卡瓦座（902），卡瓦座（902）的前開口兩側(cè)分別設(shè)置有卡瓦左耳座（909）和卡瓦右耳座（912），卡瓦左耳座（909）與卡瓦左側(cè)門（906）的后端通過左轉(zhuǎn)軸（908）相連接，卡瓦右耳座（912）與卡瓦右側(cè)門（901）的后端通過右轉(zhuǎn)軸（914）相連接，卡瓦座（902）的中部安裝有分體式補(bǔ)心（911），分體式補(bǔ)心（911）的頂端以及卡瓦座（902）的上表面通過螺栓安裝有分體式蓋板；卡瓦座（902）的上表面后部焊接有卡瓦提升支座（903），卡瓦提升支座（903）通過提升裝置與卡瓦體（905）相連接；卡瓦座（902）的后部安裝有后蓋；提升裝置包括L型提升臂（904）和鉸接在提升臂（904）前端的提升拉桿（907），提升拉桿（907）的底端與卡瓦體（905）相連接，提升臂（904）的后端鉸接在卡瓦提升支座（903）的頂端，卡瓦提升液缸（910）的缸體和活塞桿端分別鉸接在卡瓦提升支座（903）和提升臂（904）上。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自升式平臺連續(xù)起下鉆鉆機(jī)，其特征在于：所述卡瓦體（905）為分體結(jié)構(gòu)，包括中間卡瓦分體、左側(cè)卡瓦分體和右側(cè)卡瓦分體，中間卡瓦分體、左側(cè)卡瓦分體和右側(cè)卡瓦分體的頂部均設(shè)置有吊裝耳板；中間卡瓦分體的兩側(cè)邊上的連接耳板通過卡瓦分體連接轉(zhuǎn)軸分別與左側(cè)卡瓦分體和右側(cè)卡瓦分體相鄰側(cè)邊上的連接耳板相鉸接，卡瓦分體連接轉(zhuǎn)軸上安裝有數(shù)個(gè)扭力彈簧。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自升式平臺連續(xù)起下鉆鉆機(jī)，其特征在于：所述分體式補(bǔ)心（911）包括右側(cè)補(bǔ)心分體、中間補(bǔ)心分體和左側(cè)補(bǔ)心分體，右側(cè)補(bǔ)心分體和中間補(bǔ)心分體對稱裝配在卡瓦座（902）的內(nèi)壁上，左側(cè)補(bǔ)心分體安裝在卡瓦左側(cè)門（906）的內(nèi)壁上，右側(cè)補(bǔ)心分體、中間補(bǔ)心分體和左側(cè)補(bǔ)心分體的外側(cè)壁中部設(shè)置有定位凹槽（915），卡瓦座（902）的內(nèi)壁和左側(cè)門（906）的內(nèi)壁上均設(shè)置有與定位凹槽（915）相適配的補(bǔ)心定位凸塊（913）；

右側(cè)補(bǔ)心分體和中間補(bǔ)心分體的中間縫隙處安裝有卡瓦體位置檢測傳感器。

說明書： 自升式平臺連續(xù)起下鉆鉆機(jī)技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明屬于海洋石油鉆井機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及一種自升式平臺連續(xù)起下鉆鉆機(jī)。背景技術(shù)[0002] 當(dāng)前海洋自升式鉆井平臺在作業(yè)過程中均采用間斷的起下鉆處理方式。在下鉆接鉆柱時(shí)的主要步驟如下：1）頂驅(qū)將鉆柱下放至鉆臺轉(zhuǎn)盤處由卡瓦卡緊固定，鉆柱上部露出

鉆臺1200mm高度左右；2）排管機(jī)將管具立根從指梁中取出，移運(yùn)至轉(zhuǎn)盤處將管具立根與鉆

柱對準(zhǔn)；3）鐵鉆工運(yùn)動至轉(zhuǎn)盤處，將管具立根與下部鉆柱進(jìn)行上扣連接操作；4）上扣完成

后，鐵鉆工撤回，頂驅(qū)提升整個(gè)鉆柱，然后卡瓦打開；5）頂驅(qū)下放整個(gè)鉆柱至鉆臺轉(zhuǎn)盤處，然

后由卡瓦卡緊固定，重復(fù)步驟1）?4）流程，直至完成整個(gè)鉆柱的下鉆操作。起鉆操作過程與

下鉆正好相反。

[0003] 由以上的操作過程可知，當(dāng)前海洋自升式鉆井平臺在起鉆和下鉆作業(yè)過程中，鉆柱首先需要固定卡持在鉆臺轉(zhuǎn)盤處，完成上卸扣后再進(jìn)行鉆柱的提升或下放，整個(gè)過程為

斷續(xù)作業(yè)過程，存在處理時(shí)間較長，作業(yè)效率低。起鉆和下鉆作業(yè)時(shí)間一般占用一口井總作

業(yè)時(shí)間的15?40%，因此，提高起鉆和下鉆作業(yè)時(shí)效能夠大幅提高鉆井效率，從而降低鉆井作

業(yè)成本。此外，在鉆機(jī)的起鉆和下鉆作業(yè)過程中，鉆柱的間歇性提升或下放容易引起井內(nèi)壓

力波動，從而增加井下事故發(fā)生的可能性。

發(fā)明內(nèi)容[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種自升式平臺連續(xù)起下鉆鉆機(jī)，以解決現(xiàn)有海洋自升式平臺間歇性起下鉆作業(yè)效率低的問題，可降低井下事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。

[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：一種自升式平臺連續(xù)起下鉆鉆機(jī)，包括安裝在懸臂梁上的鉆臺和主鉆井系統(tǒng)，主

鉆井系統(tǒng)包括固定安裝在鉆臺上的絞車和主井架，從絞車引出的鉆井鋼絲繩繞過安裝在主

井架頂端的天車與游車連接，游車下端懸掛有頂驅(qū)，所述主井架的內(nèi)部安裝有連續(xù)起下鉆

系統(tǒng)和排管系統(tǒng)；

所述連續(xù)起下鉆系統(tǒng)包括前側(cè)開口的C形框架結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向井架、滑輪組、提升液

缸、連續(xù)起下鉆用管具處理機(jī)構(gòu)和輔提升鋼絲繩，導(dǎo)向井架的下端固定安裝在鉆臺上，導(dǎo)向

井架的前開口的兩側(cè)分別安裝有一個(gè)豎直的導(dǎo)軌；連續(xù)起下鉆用管具處理機(jī)構(gòu)的頂部兩側(cè)

裝卡在兩個(gè)導(dǎo)軌中；導(dǎo)向井架的內(nèi)部安裝有缸座固定在鉆臺上的提升液缸，提升液缸的頂

部安裝有滑輪組，輔提升鋼絲繩的一端固定連接在連續(xù)起下鉆用管具處理機(jī)構(gòu)的頂部，另

一端繞過滑輪組后固定在鉆臺上，提升液缸升降帶動連續(xù)起下鉆用管具處理機(jī)構(gòu)沿導(dǎo)軌上

下運(yùn)動；

所述排管系統(tǒng)布置在連續(xù)起下鉆系統(tǒng)的一側(cè)。

[0006] 優(yōu)選的，所述排管系統(tǒng)包括排管機(jī)和動力指梁，排管機(jī)下端的行走軌道安裝在鉆臺上，上部的行走軌道安裝在主井架上，動力指梁固定在主井架的中部。

[0007] 優(yōu)選的，所述連續(xù)起下鉆用管具處理機(jī)構(gòu)包括裝卡在導(dǎo)向井架上的滑車，滑車的豎梁上安裝有滑移頂升液壓缸，滑移頂升液壓缸的活塞端與滑塊相連接，滑塊固定在滑車

的豎梁上，滑車的頂端與提升片架的頂端相鉸接，提升片架的底端與支撐滑移框架的前立

柱頂端相鉸接，支撐滑移框架的內(nèi)部安裝有連續(xù)旋轉(zhuǎn)鐵鉆工和前開口動力卡瓦，支撐滑移

框架的前立柱與滑塊之間鉸接有支撐桿；提升片架的中部安裝有提升索頭，提升索頭與輔

提升鋼絲繩相連接。

[0008] 優(yōu)選的，所述連續(xù)旋轉(zhuǎn)鐵鉆工包括安裝在支撐滑移框架上的主鉗和背鉗，背鉗位于主鉗的下方，主鉗包括分別通過銷軸鉸接在主鉗移動機(jī)架上的主鉗右側(cè)半體和主鉗左側(cè)

半體，主鉗右側(cè)半體和主鉗左側(cè)半體的殼體后端分別與兩個(gè)主鉗開合液壓缸的活塞桿端相

連接，主鉗開合液壓缸的缸體安裝在主鉗移動機(jī)架上，主鉗移動機(jī)架的左右兩端分別裝卡

在支撐滑移框架的兩根后立柱上，主鉗右側(cè)半體和主鉗左側(cè)半體的上部分別通過液壓泵缸

固定銷軸與液壓油泵缸的缸體端和活塞桿端相連接，主鉗右側(cè)半體和主鉗左側(cè)半體的開合

帶動液壓油泵缸的伸縮；所述背鉗包括分別通過銷軸鉸接在背鉗移動機(jī)架上的背鉗右側(cè)半

體和背鉗左側(cè)半體，背鉗右側(cè)半體和背鉗左側(cè)半體的底部分別與背鉗開合液壓缸的缸體端

和活塞桿端相連接，背鉗右側(cè)半體和背鉗左側(cè)半體的外緣頂部均安裝有泥漿防噴濺橡膠

板，背鉗移動機(jī)架的左右兩端分別裝卡在支撐滑移框架的兩根后立柱上，背鉗移動機(jī)架的

后側(cè)壁與懸持液壓缸的一端相連接，懸持液壓缸的另一端固定在支撐滑移框架的后橫梁

上；背鉗移動機(jī)架和主鉗移動機(jī)架之間安裝有接箍補(bǔ)償液壓缸。

[0009] 優(yōu)選的，所述主鉗右側(cè)半體和主鉗左側(cè)半體的結(jié)構(gòu)相對稱，主鉗右側(cè)半體的主鉗殼體中部安裝有半圓形的旋轉(zhuǎn)夾持組件；半齒圈通過螺栓固定在旋轉(zhuǎn)夾持組件的外緣上，

半齒圈與變排量液壓馬達(dá)的驅(qū)動齒輪相嚙合，變排量液壓馬達(dá)安裝在主鉗右側(cè)半體的后

部；旋轉(zhuǎn)夾持組件的頂端通過銷軸與扶管機(jī)構(gòu)的底部相連接，扶管機(jī)構(gòu)的內(nèi)壁上安裝有緩

沖橡膠；旋轉(zhuǎn)夾持組件的底部中心處安裝有半圓環(huán)狀的泥漿下蓋板和主鉗鉆桿密封板。

[0010] 優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)夾持組件包括三組安裝在旋轉(zhuǎn)夾持組件殼體內(nèi)部的主鉗夾緊液壓缸，主鉗夾緊液壓缸的前端安裝有主鉗鉗牙座和主鉗鉗牙體；旋轉(zhuǎn)夾持組件殼體的外緣

開設(shè)有液壓元件安裝槽，液壓元件安裝槽內(nèi)安裝有與主鉗夾緊液壓缸相連接的液壓管線，

液壓管線上連接有蓄能器和機(jī)械換向閥，機(jī)械換向閥的控制桿與控制環(huán)相接觸，控制環(huán)安

裝在主鉗殼體的上方，控制環(huán)和主鉗殼體之間安裝有控制液壓缸，控制液壓缸的活塞端縮

回帶動控制環(huán)向下移動。

[0011] 優(yōu)選的，所述前開口動力卡瓦包括前端開口的卡瓦座，卡瓦座的前開口兩側(cè)分別設(shè)置有卡瓦左耳座和卡瓦右耳座，卡瓦左耳座與卡瓦左側(cè)門的后端通過左轉(zhuǎn)軸相連接，卡

瓦右耳座與卡瓦右側(cè)門的后端通過右轉(zhuǎn)軸相連接，卡瓦座的中部安裝有分體式補(bǔ)心，分體

式補(bǔ)心的頂端以及卡瓦座的上表面通過螺栓安裝有分體式蓋板；卡瓦座的上表面后部焊接

有卡瓦提升支座，卡瓦提升支座通過提升裝置與卡瓦體相連接；卡瓦座的后部安裝有后蓋；

提升裝置包括L型提升臂和鉸接在提升臂前端的提升拉桿，提升拉桿的底端與卡瓦體相連

接，提升臂的后端鉸接在卡瓦提升支座的頂端，卡瓦提升液缸的缸體和活塞桿端分別鉸接

在卡瓦提升支座和提升臂上。

[0012] 優(yōu)選的，所述卡瓦體為分體結(jié)構(gòu)，包括中間卡瓦分體、左側(cè)卡瓦分體和右側(cè)卡瓦分體，中間卡瓦分體、左側(cè)卡瓦分體和右側(cè)卡瓦分體的頂部均設(shè)置有吊裝耳板；中間卡瓦分體

的兩側(cè)邊上的連接耳板通過卡瓦分體連接轉(zhuǎn)軸分別與左側(cè)卡瓦分體和右側(cè)卡瓦分體相鄰

側(cè)邊上的連接耳板相鉸接，卡瓦分體連接轉(zhuǎn)軸上安裝有數(shù)個(gè)扭力彈簧。

[0013] 優(yōu)選的，所述分體式補(bǔ)心包括右側(cè)補(bǔ)心分體、中間補(bǔ)心分體和左側(cè)補(bǔ)心分體，右側(cè)補(bǔ)心分體和中間補(bǔ)心分體對稱裝配在卡瓦座的內(nèi)壁上，左側(cè)補(bǔ)心分體安裝在卡瓦左側(cè)門的

內(nèi)壁上，右側(cè)補(bǔ)心分體、中間補(bǔ)心分體和左側(cè)補(bǔ)心分體的外側(cè)壁中部設(shè)置有定位凹槽，卡瓦

座的內(nèi)壁和左側(cè)門的內(nèi)壁上均設(shè)置有與定位凹槽相適配的補(bǔ)心定位凸塊；右側(cè)補(bǔ)心分體和

中間補(bǔ)心分體的中間縫隙處安裝有卡瓦體位置檢測傳感器。

[0014] 本發(fā)明的有益效果是：1、本發(fā)明在自升式平臺上實(shí)現(xiàn)了連續(xù)起下鉆作業(yè)，常規(guī)自升式平臺鉆機(jī)起下鉆效

率一般為600?900m/h，采用本發(fā)明的連續(xù)起下鉆鉆機(jī)后，鉆柱可保持1800m/h的速度實(shí)現(xiàn)連

續(xù)起鉆或者連續(xù)下鉆作業(yè)，作業(yè)效率大幅提升；

2、本發(fā)明利用安裝在滑車上的滑移頂升液壓缸，通過支撐桿可實(shí)現(xiàn)連續(xù)旋轉(zhuǎn)鐵鉆

工和前開口動力卡瓦按照作業(yè)需要，與頂驅(qū)系統(tǒng)交替進(jìn)出井口中心線位置，進(jìn)行管具處理

作業(yè)，并且在提升系統(tǒng)的牽引下可沿著滑車軌道移動，實(shí)現(xiàn)管具處理裝置與動態(tài)管柱位置

的相對固定，為管具處理提供條件；本發(fā)明在連續(xù)旋轉(zhuǎn)鐵鉆工和前開口動力卡瓦等管具處

理設(shè)備的作用下，實(shí)現(xiàn)了在一個(gè)作業(yè)位置，便可對動態(tài)管柱進(jìn)行懸持以及對動態(tài)管具接頭

進(jìn)行連續(xù)上扣、卸扣以及泥漿回收等作業(yè)操作；

3、采用本發(fā)明的連續(xù)起下鉆鉆機(jī)，鉆柱可保持連續(xù)運(yùn)動，減小了對井下壓力波動

的影響，提高了井眼的穩(wěn)定性，降低了井下事故發(fā)生的可能性；

4、本發(fā)明中連續(xù)旋轉(zhuǎn)鐵鉆工和前開口動力卡瓦都具備側(cè)向打開的功能，以便管柱

能從連續(xù)旋轉(zhuǎn)鐵鉆工和前開口動力卡瓦的一側(cè)進(jìn)入到系統(tǒng)內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)了在有限高度的井架

內(nèi)進(jìn)行管具連續(xù)處理的目的；

5、本發(fā)明配套頂驅(qū)作為鉆機(jī)的主鉆井系統(tǒng)，技術(shù)成熟可靠，配套的連續(xù)起下鉆系

統(tǒng)布置于井口一側(cè)，即使連續(xù)起下鉆系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)不影響整套鉆機(jī)的鉆井作業(yè)活動，鉆

機(jī)作業(yè)可靠性高，穩(wěn)定性好。

附圖說明[0015] 圖1是本發(fā)明自升式平臺連續(xù)起下鉆鉆機(jī)正面結(jié)構(gòu)簡圖；圖2是本發(fā)明自升式平臺連續(xù)起下鉆鉆機(jī)側(cè)面結(jié)構(gòu)簡圖；

圖3是本發(fā)明自升式平臺連續(xù)起下鉆鉆機(jī)俯視平面結(jié)構(gòu)簡圖；

圖4是本發(fā)明鉆臺及以上三維結(jié)構(gòu)簡圖一；

圖5是本發(fā)明鉆臺及以上三維結(jié)構(gòu)簡圖二（隱藏主井架）；

圖6是本發(fā)明連續(xù)起下鉆系統(tǒng)三維結(jié)構(gòu)簡圖；

圖7是圖1中起下鉆用管具處理機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是圖7中起下鉆用管具處理機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖；

圖9是圖7中支撐滑移框架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是圖7中連續(xù)旋轉(zhuǎn)鐵鉆工的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是圖10中背鉗的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12是圖10中主鉗的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13是圖10中主鉗右側(cè)半體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14是半齒圈的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖15是圖9中前開口動力卡瓦的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖16是圖15中前開口動力卡瓦內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖17是圖15中前開口動力卡瓦打開狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖18是本發(fā)明自升式平臺連續(xù)起下鉆鉆機(jī)起鉆作業(yè)流程簡圖一；

圖19是本發(fā)明自升式平臺連續(xù)起下鉆鉆機(jī)起鉆作業(yè)流程簡圖二；

圖中：1、懸臂梁，2、鉆臺，3、主鉆井系統(tǒng)，31、主井架，32、絞車，33、天車，34、游車，

35、頂驅(qū)，36、鉆井鋼絲繩，4、連續(xù)起下鉆系統(tǒng)，41、導(dǎo)向井架，42、滑輪組，43、提升液缸，44、

起下鉆用管具處理機(jī)構(gòu)，45、輔提升鋼絲繩，46、導(dǎo)軌，5、排管系統(tǒng)，51、排管機(jī)，52、動力指

梁，6、鉆柱，7、滑車，8、連續(xù)旋轉(zhuǎn)鐵鉆工，801、主鉗，802、背鉗，803、懸持液壓缸，804、接箍補(bǔ)

償液壓缸，805、主鉗移動機(jī)架，806、主鉗開合液壓缸，807、背鉗移動機(jī)架，808、泥漿防噴濺

橡膠板，809、變排量液壓馬達(dá)，810、主鉗右側(cè)半體，811、主鉗左側(cè)半體，812、液壓油泵缸，

813、背鉗右側(cè)半體，814、背鉗左側(cè)半體，815、控制環(huán)，816、旋轉(zhuǎn)夾持組件，817、半齒圈，818、

扶管機(jī)構(gòu)，819、主鉗夾緊液壓缸，9、前開口動力卡瓦，901、卡瓦右側(cè)門，902、卡瓦座，903、卡

瓦提升支座，904、提升臂，905、卡瓦體，906、卡瓦左側(cè)門，907、提升拉桿，908、左轉(zhuǎn)軸，909、

卡瓦左耳座，910、卡瓦提升液缸，911、分體式補(bǔ)心，912、卡瓦右耳座，913、補(bǔ)心定位凸塊，

914、右轉(zhuǎn)軸，915、定位凹槽，10、提升片架，11、支撐滑移框架，12、滑移頂升液壓缸，13、滑

塊，14、支撐桿。

具體實(shí)施方式[0016] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。[0017] 如圖1至圖6所示的一種自升式平臺連續(xù)起下鉆鉆機(jī)，包括安裝在懸臂梁1上的鉆臺2和主鉆井系統(tǒng)3，主鉆井系統(tǒng)3包括固定安裝在鉆臺2上的絞車32和主井架31，從絞車32

引出的鉆井鋼絲繩36繞過安裝在主井架31頂端的天車33與游車34連接，游車34下端懸掛有

頂驅(qū)35，主井架31的內(nèi)部安裝有連續(xù)起下鉆系統(tǒng)4和排管系統(tǒng)5；

連續(xù)起下鉆系統(tǒng)4包括前側(cè)開口的C形框架結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向井架41、滑輪組42、提升液

缸43、連續(xù)起下鉆用管具處理機(jī)構(gòu)44和輔提升鋼絲繩45，導(dǎo)向井架41的下端固定安裝在鉆

臺2上，導(dǎo)向井架41的前開口的兩側(cè)分別安裝有一個(gè)豎直的導(dǎo)軌46；連續(xù)起下鉆用管具處理

機(jī)構(gòu)44的頂部兩側(cè)裝卡在兩個(gè)導(dǎo)軌46中；導(dǎo)向井架42的內(nèi)部安裝有缸座固定在鉆臺2上的

提升液缸43，提升液缸43的頂部安裝有滑輪組42，輔提升鋼絲繩45的一端固定連接在連續(xù)

起下鉆用管具處理機(jī)構(gòu)44的頂部，另一端繞過滑輪組42后固定在鉆臺2上，提升液缸43升降

帶動連續(xù)起下鉆用管具處理機(jī)構(gòu)44沿導(dǎo)軌46上下運(yùn)動；

排管系統(tǒng)5布置在連續(xù)起下鉆系統(tǒng)4的一側(cè)。

[0018] 排管系統(tǒng)5包括排管機(jī)51和動力指梁52，排管機(jī)51下端的行走軌道安裝在鉆臺2上，上部的行走軌道安裝在主井架31上，動力指梁52固定在主井架31的中部。

[0019] 連續(xù)起下鉆用管具處理機(jī)構(gòu)44包括裝卡在導(dǎo)向井架41上的滑車7，滑車7的豎梁上安裝有滑移頂升液壓缸12，滑移頂升液壓缸12的活塞端與滑塊13相連接，滑塊13固定在滑

車的豎梁上，滑車7的頂端與提升片架10的頂端相鉸接，提升片架10的底端與支撐滑移框架

11的前立柱頂端相鉸接，支撐滑移框架11的內(nèi)部安裝有連續(xù)旋轉(zhuǎn)鐵鉆工8和前開口動力卡

瓦9，支撐滑移框架11的前立柱與滑塊13之間鉸接有支撐桿14；提升片架10的中部安裝有提

升索頭，提升索頭與輔提升鋼絲繩45相連接。

[0020] 連續(xù)旋轉(zhuǎn)鐵鉆工8包括安裝在支撐滑移框架11上的主鉗801和背鉗802，背鉗802位于主鉗801的下方，主鉗801包括分別通過銷軸鉸接在主鉗移動機(jī)架805上的主鉗右側(cè)半體

810和主鉗左側(cè)半體811，主鉗右側(cè)半體810和主鉗左側(cè)半體811的殼體后端分別與兩個(gè)主鉗

開合液壓缸806的活塞桿端相連接，主鉗開合液壓缸806的缸體安裝在主鉗移動機(jī)架805上，

主鉗移動機(jī)架805的左右兩端分別裝卡在支撐滑移框架11的兩根后立柱上，主鉗右側(cè)半體

810和主鉗左側(cè)半體811的上部分別通過液壓泵缸固定銷軸與液壓油泵缸812的缸體端和活

塞桿端相連接，主鉗右側(cè)半體810和主鉗左側(cè)半體811的開合帶動液壓油泵缸812的伸縮；背

鉗802包括分別通過銷軸鉸接在背鉗移動機(jī)架807上的背鉗右側(cè)半體813和背鉗左側(cè)半體

814，背鉗右側(cè)半體813和背鉗左側(cè)半體814的底部分別與背鉗開合液壓缸的缸體端和活塞

桿端相連接，背鉗右側(cè)半體813和背鉗左側(cè)半體814的外緣頂部均安裝有泥漿防噴濺橡膠板

808，背鉗移動機(jī)架807的左右兩端分別裝卡在支撐滑移框架11的兩根后立柱上，背鉗移動

機(jī)架807的后側(cè)壁與懸持液壓缸803的一端相連接，懸持液壓缸803的另一端固定在支撐滑

移框架11的后橫梁上；背鉗移動機(jī)架807和主鉗移動機(jī)架805之間安裝有接箍補(bǔ)償液壓缸

804。

[0021] 主鉗右側(cè)半體810和主鉗左側(cè)半體811的結(jié)構(gòu)相對稱，主鉗右側(cè)半體810的主鉗殼體中部安裝有半圓形的旋轉(zhuǎn)夾持組件816；半齒圈817通過螺栓固定在旋轉(zhuǎn)夾持組件816的

外緣上，半齒圈817與變排量液壓馬達(dá)809的驅(qū)動齒輪相嚙合，變排量液壓馬達(dá)809安裝在主

鉗右側(cè)半體810的后部；旋轉(zhuǎn)夾持組件816的頂端通過銷軸與扶管機(jī)構(gòu)818的底部相連接，扶

管機(jī)構(gòu)818的內(nèi)壁上安裝有緩沖橡膠；旋轉(zhuǎn)夾持組件816的底部中心處安裝有半圓環(huán)狀的泥

漿下蓋板和主鉗鉆桿密封板。

[0022] 旋轉(zhuǎn)夾持組件816包括三組安裝在旋轉(zhuǎn)夾持組件殼體內(nèi)部的主鉗夾緊液壓缸819，主鉗夾緊液壓缸819的前端安裝有主鉗鉗牙座和主鉗鉗牙體；旋轉(zhuǎn)夾持組件殼體的外緣開

設(shè)有液壓元件安裝槽，液壓元件安裝槽內(nèi)安裝有與主鉗夾緊液壓缸819相連接的液壓管線，

液壓管線上連接有蓄能器和機(jī)械換向閥，機(jī)械換向閥的控制桿與控制環(huán)815相接觸，控制環(huán)

815安裝在主鉗殼體的上方，控制環(huán)和主鉗殼體之間安裝有控制液壓缸，控制液壓缸的活塞

端縮回帶動控制環(huán)815向下移動。

[0023] 前開口動力卡瓦9包括前端開口的卡瓦座902，卡瓦座902的前開口兩側(cè)分別設(shè)置有卡瓦左耳座909和卡瓦右耳座912，卡瓦左耳座909與卡瓦左側(cè)門906的后端通過左轉(zhuǎn)軸

908相連接，卡瓦右耳座912與卡瓦右側(cè)門901的后端通過右轉(zhuǎn)軸914相連接，卡瓦座902的中

部安裝有分體式補(bǔ)心911，分體式補(bǔ)心911的頂端以及卡瓦座902的上表面通過螺栓安裝有

分體式蓋板；卡瓦座902的上表面后部焊接有卡瓦提升支座903，卡瓦提升支座903通過提升

裝置與卡瓦體905相連接；卡瓦座902的后部安裝有后蓋；提升裝置包括L型提升臂904和鉸

接在提升臂904前端的提升拉桿907，提升拉桿907的底端與卡瓦體905相連接，提升臂904的

后端鉸接在卡瓦提升支座903的頂端，卡瓦提升液缸910的缸體和活塞桿端分別鉸接在卡瓦

提升支座903和提升臂904上。

[0024] 卡瓦體905為分體結(jié)構(gòu)，包括中間卡瓦分體、左側(cè)卡瓦分體和右側(cè)卡瓦分體，中間卡瓦分體、左側(cè)卡瓦分體和右側(cè)卡瓦分體的頂部均設(shè)置有吊裝耳板；中間卡瓦分體的兩側(cè)

邊上的連接耳板通過卡瓦分體連接轉(zhuǎn)軸分別與左側(cè)卡瓦分體和右側(cè)卡瓦分體相鄰側(cè)邊上

的連接耳板相鉸接，卡瓦分體連接轉(zhuǎn)軸上安裝有數(shù)個(gè)扭力彈簧。

[0025] 分體式補(bǔ)心911包括右側(cè)補(bǔ)心分體、中間補(bǔ)心分體和左側(cè)補(bǔ)心分體，右側(cè)補(bǔ)心分體和中間補(bǔ)心分體對稱裝配在卡瓦座902的內(nèi)壁上，左側(cè)補(bǔ)心分體安裝在卡瓦左側(cè)門906的內(nèi)

壁上，右側(cè)補(bǔ)心分體、中間補(bǔ)心分體和左側(cè)補(bǔ)心分體的外側(cè)壁中部設(shè)置有定位凹槽915，卡

瓦座902的內(nèi)壁和左側(cè)門906的內(nèi)壁上均設(shè)置有與定位凹槽915相適配的補(bǔ)心定位凸塊913；

右側(cè)補(bǔ)心分體和中間補(bǔ)心分體的中間縫隙處安裝有卡瓦體位置檢測傳感器。

[0026] 本發(fā)明在作業(yè)時(shí)，主鉆井系統(tǒng)3、連續(xù)起下鉆系統(tǒng)4、排管系統(tǒng)5協(xié)同配合完成連續(xù)起鉆、連續(xù)下鉆作業(yè)，連續(xù)起鉆按照以下步驟實(shí)施：

步驟1，頂驅(qū)35提升整個(gè)鉆柱6向上運(yùn)動，連續(xù)起下鉆用管具處理機(jī)構(gòu)44下降至鉆

臺2高度處，等待鉆柱6的卸扣位置，當(dāng)卸扣位置出現(xiàn)后，連續(xù)起下鉆用管具處理機(jī)構(gòu)44中的

連續(xù)旋轉(zhuǎn)鐵鉆工8的主鉗801和背鉗802分別卡持住鉆柱6接頭的上下兩部分，前開口動力卡

瓦9卡持住鉆柱6接頭下方部位；

步驟2，連續(xù)起下鉆用管具處理機(jī)構(gòu)44與鉆柱6同步向上運(yùn)動，同時(shí)連續(xù)旋轉(zhuǎn)鐵鉆

工8對鉆柱6進(jìn)行卸扣操作，此時(shí)排管機(jī)51扶持上部鉆柱6；

步驟3，頂驅(qū)35松開上部鉆柱6，頂驅(qū)35縮回，讓出井眼中心位置，頂驅(qū)35向下運(yùn)動；

步驟4，連續(xù)旋轉(zhuǎn)鐵鉆工8對上部鉆柱6卸扣操作完成，由排管機(jī)51將上部鉆柱6移

出井眼中心線，并排放入動力指梁52中；

步驟5，頂驅(qū)35伸出至井眼中心，與連續(xù)起下鉆用管具處理機(jī)構(gòu)44進(jìn)行鉆柱6交接，

頂驅(qū)35卡持鉆柱6，連續(xù)起下鉆用管具處理機(jī)構(gòu)44松開鉆柱6；

步驟6，頂驅(qū)35提升鉆柱6上升，連續(xù)起下鉆用管具處理機(jī)構(gòu)44下降至鉆臺2高度

處；

重復(fù)步驟1?步驟6，循環(huán)操作，完成連續(xù)起鉆作業(yè)。

[0027] 連續(xù)下鉆作業(yè)是連續(xù)起鉆作業(yè)的反向流程，在此不再重復(fù)。[0028] 本發(fā)明的自升式平臺連續(xù)起下鉆鉆機(jī)實(shí)現(xiàn)了鉆井連續(xù)起鉆和連續(xù)下鉆作業(yè)，作業(yè)效率大幅提高，并且可使鉆柱6可保持連續(xù)運(yùn)動，減小了對井下壓力波動的影響，提高了井

眼的穩(wěn)定性，降低了井下事故發(fā)生的可能性。