用于海底原位钻井的钻杆对中装置及方法与流程

本发明属于海洋油、气田勘探开发设备，具体涉及用于海底原位钻井的钻杆对中装置。本发明还涉及用于海底原位钻井的钻杆对中方法。

背景技术：

1、在海洋油气田勘探发开过程中，需要钻进深度达到数千上万米，在钻井建立柱过程中钻杆能否快速高效的连接，是影响钻井效率的关键所在。针对钻杆快速连接问题，需要通过一种装置使得两节钻杆的公扣和母扣在连接时钻杆中心能够位于一条中心线上，现有的调整机构无法满足海洋（海底）钻探中钻杆对中的要求，因此，亟需开发一种海底原位钻井的钻杆对中装置，完成相关作业的要求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供用于海底原位钻井的钻杆对中装置，解决了在海底钻井过程中钻杆连接偏离中心导致上扣过程中憋坏扣型的问题。

2、本发明的另一目的在于提供用于海底原位钻井的钻杆对中方法。

3、本发明所采用的第一种技术方案是：用于海底原位钻井的钻杆对中装置，包括并列设置的一对固定架杆，两个固定架杆相互靠近的一侧均转动连接有位于水平面内的摆臂，摆臂的自由端均固定连接有半圆形的夹瓦，夹瓦的外壁与同侧固定架杆之间均连接有液压缸，两个夹瓦开口正对且可合并形成与井口同轴的圆筒形夹具，夹具的顶端向外扩口形成有圆锥形的导向圈。

4、本发明第一种技术方案的特点还在于，

5、两个固定架杆分别水平固定在井口两侧的井架上，两个固定架杆的下方各再平行设置有一固定在井架上的固定架杆，下方的固定架杆上均转动连接有斜撑架，斜撑架的自由端均固定至同侧摆臂的自由端。

6、井架外侧对应每个固定架杆两端均设置有背板，每个背板与固定架杆之间均通过双头螺栓连接，双头螺栓上均配合连接有防松螺母。

7、井架内侧与每个固定架杆之间对应背板的位置均设置有垫块。

8、固定架杆与摆臂、液压缸或斜撑架连接的位置均固定有水平的单耳板，摆臂、液压缸或斜撑架上均固定有与单耳板配合卡接的双耳板，双耳板与单耳板的孔洞内共同穿过有纵向的销轴。

9、销轴底端开设有插销孔，插销孔内穿过有别针。

10、液压缸与夹瓦外壁之间连接有弧形耳板，弧形耳板内壁与夹瓦外壁形状相适应且固定连接，弧形耳板靠近液压缸的一端开设孔洞且与液压缸伸缩端活动连接。

11、本发明所采用的第二种技术方案是：用于海底原位钻井的钻杆对中方法，包括以下步骤：

12、步骤1、启动液压缸，通过伸长液压缸带动两个摆臂旋转至钻杆连接位置，两个夹瓦开口合并的同时将下方钻杆夹持于夹具的竖直面内；

13、步骤2、将上方钻杆沿夹具顶端的导向圈斜面滑入，利用斜面导向作用使其下滑至夹具竖直面；

14、步骤3、上下两节钻杆对中完成后，进行螺纹旋接操作。

15、本发明的有益效果是：本发明用于海底原位钻井的钻杆对中装置及方法，在海底钻机钻井过程中由于整个工作空间有限，因此在进行钻杆对接作业时，液压缸伸长带动摆臂使夹瓦到达井口中心位置并形成夹持下方钻杆的夹具，上方钻杆再通过导向圈斜面下滑到夹具竖直面，从而保证上下两节钻杆位于同一中心，避免出现无法对中以及连接过程可能憋坏扣型的情况。对接作业完成后，液压缸收回带动摆臂脱离井口，不影响钻井过程中其他作业，提高了工作效率，大大的节约了钻井勘探的成本，可大规模在海洋钻探过程中使用。

1.用于海底原位钻井的钻杆对中装置，其特征在于，包括并列设置的一对固定架杆（1），两个固定架杆（1）相互靠近的一侧均转动连接有位于水平面内的摆臂（2），摆臂（2）的自由端均固定连接有半圆形的夹瓦（3），夹瓦（3）的外壁与同侧固定架杆（1）之间均连接有液压缸（4），两个夹瓦（3）开口正对且可合并形成与井口（16）同轴的圆筒形夹具，夹具的顶端向外扩口形成有圆锥形的导向圈（5）。

2.如权利要求1所述的用于海底原位钻井的钻杆对中装置，其特征在于，所述两个固定架杆（1）分别水平固定在井口（16）两侧的井架（17）上，两个固定架杆（1）的下方各再平行设置有一固定在井架（17）上的固定架杆（1），下方的固定架杆（1）上均转动连接有斜撑架（6），斜撑架（6）的自由端均固定至同侧摆臂（2）的自由端。

3.如权利要求2所述的用于海底原位钻井的钻杆对中装置，其特征在于，所述井架（17）外侧对应每个固定架杆（1）两端均设置有背板（7），每个背板（7）与固定架杆（1）之间均通过双头螺栓（8）连接，双头螺栓（8）上均配合连接有防松螺母（9）。

4.如权利要求3所述的用于海底原位钻井的钻杆对中装置，其特征在于，所述井架（17）内侧与每个固定架杆（1）之间对应背板（7）的位置均设置有垫块（10）。

5.如权利要求2所述的用于海底原位钻井的钻杆对中装置，其特征在于，所述固定架杆（1）与摆臂（2）、液压缸（4）或斜撑架（6）连接的位置均固定有水平的单耳板（11），摆臂（2）、液压缸（4）或斜撑架（6）上均固定有与单耳板（11）配合卡接的双耳板（12），双耳板（12）与单耳板（11）的孔洞内共同穿过有纵向的销轴（13）。

6.如权利要求5所述的用于海底原位钻井的钻杆对中装置，其特征在于，所述销轴（13）底端开设有插销孔，插销孔内穿过有别针（14）。

7.如权利要求1所述的用于海底原位钻井的钻杆对中装置，其特征在于，所述液压缸（4）与夹瓦（3）外壁之间连接有弧形耳板（15），弧形耳板（15）内壁与夹瓦（3）外壁形状相适应且固定连接，弧形耳板（15）靠近液压缸（4）的一端开设孔洞且与液压缸（4）伸缩端活动连接。

8.采用如权利要求1所述的用于海底原位钻井的钻杆对中装置进行钻杆对中的方法，其特征在于，包括以下步骤：