【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油钻井设备，尤其涉及钻杆支撑悬持装置及钻杆支撑悬停起下钻方法。
技术介绍
1、随着陆地石油勘探开发进入超深井、特深井时代以及对深地石油勘探开发力度的不断加大，深地钻井作业对钻井设备尤其是井口工具的工作能力、安全稳定性、自动化和智能化等性能要求进一步提高。
2、卡瓦是钻井过程中起下钻时用于卡住和悬持钻柱、套管柱的工具，卡瓦是钻井作业过程中实现钻杆悬停的井口关键核心装备，是钻井安全生产，提质增效的重要保障。现有石油钻井采用的钻具上下两端都是一个接头，起下钻作业时，大都是采用双吊卡作业和一吊一卡作业方式，双吊卡作业方式存在着工人劳动强度较大，工作效率较低，容易造成单吊环起钻引发的重大工程和人身事故等问题，目前多个油田已被禁用；一吊一卡作业方式，若采用手动卡瓦，同样存在着工人劳动强度大，工作效率低的问题；若采用动力卡瓦，虽然解决了工人劳动强度大，工作效率低的问题，但现有的动力卡瓦都是利用卡瓦牙板与钻具产生的摩擦力来契紧钻柱的方式承载钻柱重量，现有的动力卡瓦在使用时，有着“夹得紧则损伤重，损伤轻则夹不紧”的技术矛盾和瓶颈，钻杆在使用过程中，卡瓦牙板的齿尖会对钻具造成伤害，而导致被钻杆变形失效，降低被钻杆的使用寿命，严重的还会出现钻井事故。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的是提供钻杆支撑悬持装置及钻杆支撑悬停起下钻方法，以至少解决现有的动力卡瓦在使用时，有着“夹得紧则损伤重，损伤轻则夹不紧”的技术矛盾和瓶颈，钻杆在使用过程中，卡瓦牙板的齿尖会对钻具造成伤
2、本专利技术通过以下技术手段解决上述技术问题：
3、第一方面，本专利技术提供了一种钻杆支撑悬持装置，所述钻杆支撑悬持装置用于实现由钻杆和提升钻杆短节组成的钻杆短节组合的连接对中，以及对钻杆短节组合进行支撑悬挂夹持，包括：
4、支撑夹持机构，用于支撑悬挂夹持钻杆短节组合，所述支撑夹持机构包括三个支撑块和第一驱动件，三个所述支撑块围合中间构成用于钻杆穿过的通道，所述第一驱动件用于驱动三个支撑块活动实现通道的变大和缩小；
5、对中机构，用于实现钻杆短节组合的对中，所述对中机构包括三个对中块、转盘和第二驱动件，所述第二驱动件用于驱动转盘转动带动三个对中块在转盘上径向滑动聚拢；
6、座体，用于安装配合支撑夹持机构的活动，所述支撑夹持机构位于座体内，且所述支撑夹持机构能够在座体内上下滑动。
7、结合第一方面，在一些实施方式中，三个所述支撑块分别为左支撑块、右支撑块和中间支撑块，所述中间支撑块的相对两端均具有第一连接孔柱，所述左支撑块和右支撑块靠近中间支撑块的一端均具有第二连接孔柱，所述左支撑块上的第二连接孔柱和对应的第一连接孔柱之间穿设有第一销轴，所述右支撑块上的第二连接孔柱和对应的第一连接孔柱之间也穿设有第一销轴，所述第一销轴上套设有扭簧。
8、结合第一方面，在一些实施方式中，所述第一驱动件包括连接杆和第一液压缸，所述第一液压缸的伸缩杆与第一销轴转动连接，所述连接杆的一端与第一液压缸转动连接，另一端安装在座体上。
9、结合第一方面，在一些实施方式中，所述支撑块的外壁上具有多个阶梯，所述座体的内壁具有与阶梯配合的阶梯槽，所述阶梯的下表面为由外向内倾斜的第一斜面。
10、结合第一方面，在一些实施方式中，所述支撑夹持机构还包括三个补块组件，三个所述补块组件分别安装在三个支撑块上，所述补块组件包括补块、第二液压缸，所述第二液压缸用于驱动补块在支撑块上滑动实现三个补块的聚拢或散开。
11、结合第一方面，在一些实施方式中，所述第二液压缸的一端安装在支撑块上，另一端转动安装在补块上，所述支撑块的顶面具有沿径向设置的第一滑槽，所述补块的底部具有第一滑块，所述第一滑块滑动安装在第一滑槽中。
12、结合第一方面，在一些实施方式中，所述钻杆支撑悬持装置还包括外壳，所述对中机构安装在外壳内，所述外壳内部具有隔板，所述转盘转动安装在隔板上；所述第二驱动件包括固定板和第三液压缸，所述第三液压缸固定在固定板上，所述第三液压缸的伸缩杆上连接有连接柱，所述连接柱的一端安装在第三液压缸的伸缩杆上，另一端连接有连杆上，所述连杆安装在转盘上，所述固定板固定安装在外壳内。
13、结合第一方面，在一些实施方式中，所述外壳的顶部安装有盖板，所述盖板靠近外壳的一面上固定有三组限位块，三组所述限位块分别对应限位三个对中块，所述转盘上对应每个对中块的位置均具有弧形导向槽，所述对中块的底部具有第二滑块，所述第二滑块滑动设置在弧形导向槽中。
14、结合第一方面，在一些实施方式中，所述隔板上具有环形槽，所述转盘底部对应环形槽的位置具有第三滑块，所述第三滑块滑动设置在环形槽中。
15、第二方面，本专利技术提供了一种钻杆支撑悬停起下钻方法，所述起下钻方法基于如上述第一方面所述的钻杆支撑悬持装置执行实现，包括以下步骤：
16、s1.起钻作业开始时，刹车、停泵，司钻上提方钻杆与第一根钻杆短节组合，提升至第一根钻杆短节组合中钻杆的连接管高于支撑块0.3m处，启动对中机构对中；
17、s2.启动第一液压缸的活塞杆伸长，下放三个支撑块聚拢，同时司钻下放第一根根钻杆短节组合，使第一根钻杆短节组合中钻杆的连接管坐入支撑块内；
18、s3.将方钻杆与第一根钻杆短节组合分离，送方钻杆入鼠洞；
19、s4.在第一根钻杆短节组合中提升钻杆短节的连接管悬挂吊卡，第一液压缸收缩活塞杆，提升支撑块使三个支撑块散开；
20、s5.吊卡上提第一根钻杆短节组合和第二根钻杆短节组合，至第二根钻杆短节组合中钻杆的连接管高于支撑块0.3m处，启动对中机构对中，启动第一液压缸的活塞杆伸长下放三个支撑块聚拢，同时下放钻杆短节组合使第二根钻杆短节组合中的钻杆的连接管坐入支撑块内；
21、s6.将第一根钻杆短节组合与第二根钻杆短节组合分离，送第一根钻杆短节组合入钻杆盒；
22、s7.重复以上步骤s4-s6直至起完所有提升钻杆短节为止。
23、本专利技术的钻杆支撑悬持装置，利用支撑块实现对钻杆的支撑夹持，即将现有技术的“咬入钻杆”夹持方式变为“托举钻杆”支撑夹持方式，增加承载能力，且无需设置卡瓦牙板齿尖，避免了卡瓦牙板齿尖对钻具造成伤害，实现了钻杆轻损伤甚至不损伤的目的，提高钻杆使用寿命。本专利技术的钻杆支撑悬持装置，设有能够用于支撑夹持不同管径的钻杆的补块，在管径变换时无需更换支撑块，提高工作效率。
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1.钻杆支撑悬持装置，其特征在于，所述钻杆支撑悬持装置用于实现由钻杆和提升钻杆短节组成的钻杆短节组合的连接对中，以及对钻杆短节组合进行支撑悬挂夹持，包括：
2.根据权利要求1所述的钻杆支撑悬持装置，其特征在于，三个所述支撑块分别为左支撑块、右支撑块和中间支撑块，所述中间支撑块的相对两端均具有第一连接孔柱，所述左支撑块和右支撑块靠近中间支撑块的一端均具有第二连接孔柱，所述左支撑块上的第二连接孔柱和对应的第一连接孔柱之间穿设有第一销轴，所述右支撑块上的第二连接孔柱和对应的第一连接孔柱之间也穿设有第一销轴，所述第一销轴上套设有扭簧。
3.根据权利要求2所述的钻杆支撑悬持装置，其特征在于，所述第一驱动件包括连接杆和第一液压缸，所述第一液压缸的伸缩杆与第一销轴转动连接，所述连接杆的一端与第一液压缸转动连接，另一端安装在座体上。
4.根据权利要求3所述的钻杆支撑悬持装置，其特征在于，所述支撑块的外壁上具有多个阶梯，所述座体的内壁具有与阶梯配合的阶梯槽，所述阶梯的下表面为由外向内倾斜的第一斜面。
5.根据权利要求1所述的钻杆支撑悬持装置，其特征在
6.根据权利要求5所述的钻杆支撑悬持装置，其特征在于，所述第二液压缸的一端安装在支撑块上，另一端转动安装在补块上，所述支撑块的顶面具有沿径向设置的第一滑槽，所述补块的底部具有第一滑块，所述第一滑块滑动安装在第一滑槽中。
7.根据权利要求1所述的钻杆支撑悬持装置，其特征在于，所述钻杆支撑悬持装置还包括外壳，所述对中机构安装在外壳内，所述外壳内部具有隔板，所述转盘转动安装在隔板上；所述第二驱动件包括固定板和第三液压缸，所述第三液压缸固定在固定板上，所述第三液压缸的伸缩杆上连接有连接柱，所述连接柱的一端安装在第三液压缸的伸缩杆上，另一端连接有连杆上，所述连杆安装在转盘上，所述固定板固定安装在外壳内。
8.根据权利要求7所述的钻杆支撑悬持装置，其特征在于，所述外壳的顶部安装有盖板，所述盖板靠近外壳的一面上固定有三组限位块，三组所述限位块分别对应限位三个对中块，所述转盘上对应每个对中块的位置均具有弧形导向槽，所述对中块的底部具有第二滑块，所述第二滑块滑动设置在弧形导向槽中。
9.根据权利要求7所述的钻杆支撑悬持装置，其特征在于，所述隔板上具有环形槽，所述转盘底部对应环形槽的位置具有第三滑块，所述第三滑块滑动设置在环形槽中。
10.钻杆支撑悬停起下钻方法，其特征在于，所述起下钻方法基于如权利要求1-9所述的钻杆支撑悬持装置执行实现，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.钻杆支撑悬持装置，其特征在于，所述钻杆支撑悬持装置用于实现由钻杆和提升钻杆短节组成的钻杆短节组合的连接对中，以及对钻杆短节组合进行支撑悬挂夹持，包括：
2.根据权利要求1所述的钻杆支撑悬持装置，其特征在于，三个所述支撑块分别为左支撑块、右支撑块和中间支撑块，所述中间支撑块的相对两端均具有第一连接孔柱，所述左支撑块和右支撑块靠近中间支撑块的一端均具有第二连接孔柱，所述左支撑块上的第二连接孔柱和对应的第一连接孔柱之间穿设有第一销轴，所述右支撑块上的第二连接孔柱和对应的第一连接孔柱之间也穿设有第一销轴，所述第一销轴上套设有扭簧。
3.根据权利要求2所述的钻杆支撑悬持装置，其特征在于，所述第一驱动件包括连接杆和第一液压缸，所述第一液压缸的伸缩杆与第一销轴转动连接，所述连接杆的一端与第一液压缸转动连接，另一端安装在座体上。
4.根据权利要求3所述的钻杆支撑悬持装置，其特征在于，所述支撑块的外壁上具有多个阶梯，所述座体的内壁具有与阶梯配合的阶梯槽，所述阶梯的下表面为由外向内倾斜的第一斜面。
5.根据权利要求1所述的钻杆支撑悬持装置，其特征在于，所述支撑夹持机构还包括三个补块组件，三个所述补块组件分别安装在三个支撑块上，所述补块组件包括补块、第二液压缸，所述第二液压缸用于驱动补块在支撑块上滑动实现三个补块的聚拢或散开。
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：张骁，李琴，黄志强，魏强，王美玲，米艳梅，陈彤，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：
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