CN104879073A - 一种连续推进液压钻井工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连续推进液压钻井工具，包括钻头、液压马达、运动缸体、支撑臂、支撑缸、液压管线、连续管接头、活塞杆、流道和接头；所述的钻头安装在液压马达的一端，液压马达的另一端与连续推进器连接；所述运动缸体安装在支撑臂内侧，活塞杆外侧；所述支撑臂铰连于运动缸体外侧；所述支撑缸一端铰连在支撑臂上，另一端较连于运动缸上；所述连续管接头安装在连续推进液压钻井工具一端。本发明的连续推进液压钻井工具，在现有技术的基础上，进行结构的改进和创新进而实现连续直线式的推进钻井作用；改变了现有钻井技术的不足；结构简单，实用性强，效率高。

Description

一种连续推进液压钻井工具

技术领域

本发明涉及勘探开发钻井设备技术领域，尤其涉及一种连续推进液压钻井工具。

背景技术

近年来，钻井技术的高速发展使得油气勘探开发领域从陆地到海洋甚至极地，从常规能源到非常规能源不断扩展。为了真正实现安全、优质、高效的钻井原则，促使我们逐渐寻求新的钻井方式，不断推动钻井装备向模块化、集成化，井场占地面积小型化、井下控制油气层面积越来越大、钻井废弃物排放量越来越少等方向快速发展。随着技术的进步，钻机由机械驱动型钻机、电动钻机、混合驱动钻机、液压驱动钻机、连续管钻机、自动化钻机逐渐向无钻机钻井趋势发展，未来钻机变得更加信息化、数字化、可视化、自动化和智能化。

目前逐渐发展起来的无钻机钻井技术主要有挪威獾式钻探器、井下激光钻机和连续油管加辅助破岩钻头三种。挪威獾式钻探器是一种无钻机的井下自动钻探器，在1999首次提出该概念，于2014年研制出原理样机，进行地面试验。由于其所钻井筒被岩屑充填，只能作为勘探手段，一次性使用，不能用于钻井开发；井下激光钻机是用于常规钻井和连续油管钻井的激光辅助钻头、激光射孔器以及侧钻和定向激光钻井装置，但是现在仍然处在通过实验进行技术可行性研究阶段，距商业化应用仍有较大的差距；连续油管加辅助破岩钻头是指通过连续油管配合井下动力马达进行破岩钻进，连续油管的柔性制约了水平段输送距离，且使用寿命较短，成本昂贵。

因此，若发明一种不需要陆地钻机或海上钻井平台，且能满足现代钻井工艺要求的新型钻井推进器，将会大大提高钻井效率，从而推动油气资源勘探开发的进一步发展。

如中国专利CN201310707524.X中的一种新型钻井推进器，该钻井推进器包括设置于后端部的用于循环钻井液和通讯供电的电液复合管、用于带动钻井推进器前进的驱动器、以及设置于前端部并依次配合连接的驱动电机、激振器和钻头。驱动器的前后两端均连接有一个扶正器，驱动器及扶正器的内部均设置有与电液复合管连通，供钻井液流过的流道。电液合管连接位于驱动器后端的扶正器。驱动电机与位于驱动器前端的扶正器连接，驱动器还设置有用于返出液流过的流道B。实现了在不需要陆地钻机或海上钻井平台的情况下，通过该新钻井推进器提供的强大推动力，完成油气勘探开发钻井，大大减小了井场面积；本发明设计了流道，实现钻井液循环，能通过流体将岩屑排出井筒，可以进行钻井、录井和取芯等作业；最大程度实现了安全、优质、高效钻井；驱动器的驱动前进，同时驱动器在驱动轮的带动下为沿井壁的连续推进，从而使得钻进是一个连续的钻进过程，提高了钻进效率。驱动器的驱动轮由电机驱动、井筒内壁螺旋前进，能够产生更大的轴向力，从而使得本发明所述钻井方式得以实现。

该技术只能实现螺旋式的推进，不能实现直线式的推进作用，其使用的可靠性不高，不易于推广。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、实用性强的连续推进液压钻井工具。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种连续推进液压钻井工具，包括钻头、液压马达、运动缸体、支撑臂、支撑缸、液压管线、控制短节、活塞杆、连续管接头、流道和接头；所述的钻头安装在与连续管一端的连续推进器连接的液压马达上；所述运动缸体安装在支撑臂内侧，活塞杆外侧；所述支撑臂铰连于运动缸体外侧；所述支撑缸一端铰接于支撑臂上，另一端铰接于运动缸体上；所述连续管接头安装在连续推进液压钻井工具一端，液压管线通过连续管接头与连续推进液压钻井工具密封连接，且在连续推进液压钻井工具内开设有流道；所述液压管线设置于连续推进液压钻井工具内壁上，支撑缸和运动缸体通过液压管线连接。

作为本发明的进一步技术方案：所述运动缸体内设置有活塞杆；所述运动缸体在活塞杆上成对安装，靠近钻头的为前运动缸体、另一个为后运动缸体，且在每个运动缸体上设置有支撑臂和支撑缸。

作为本发明的进一步技术方案：在两个运动缸体之间设置有控制总成，在运动缸体内部至少设置有一个换向触发器，换向触发器与控制总成之间通过液压管线连接。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的连续直线推进型液压推进器，在现有技术的基础上，进行结构的改进和创新进而实现连续直线式的推进钻井作用；改变了现有钻井技术的不足；结构简单，实用性强。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是实施例中后液压缸锚定时液压油流动结构示意图；

图3是实施例中前液压缸锚定时的结构示意图；

图4是实施例中前液压缸锚定时液压油流动结构示意图；

图5是实施例中后液压缸锚定时的结构示意图。

图中所示：1-钻头；2-液压马达；3-运动缸体；4-支撑臂；5-支撑缸；6-液压管线；7-活塞杆；71-控制短节；8-连续管接头；9-流道；10-接头；11-换向触发器；12-控制总成。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1所示，本发明的一种连续推进液压钻井工具，包括钻头1、液压马达2、运动缸体3、支撑臂4、支撑缸5、液压管线6、控制短节71、活塞杆7、连续管接头8、流道9和接头10；其特征在于：所述的钻头1安装在与连续管一端的连续推进器连接的液压马达2上；所述运动缸体3安装在支撑臂4内侧，活塞杆7外侧；所述支撑臂4铰连于运动缸体3外侧；所述支撑缸5一端铰接于支撑臂4上，另一端铰接于运动缸体3上；所述连续管接头8安装在连续推进液压钻井工具一端，液压管线6通过连续管接头8与连续推进液压钻井工具密封连接，且在连续推进液压钻井工具内开设有流道9；所述液压管线6设置于连续推进液压钻井工具内壁上，支撑缸5和运动缸体3通过液压管线6连接。

优选的实施方式，所述运动缸体3内设置有活塞杆7；所述运动缸体3在活塞杆7上成对安装，靠近钻头1的为前运动缸体、另一个为后运动缸体，且在每个运动缸体上设置有支撑臂4和支撑缸5。

优选的实施方式，在两个运动缸体3之间设置有控制总成12，在运动缸体3内部至少设置有一个换向触发器11，换向触发器11与控制总成12之间通过液压管线6连接。

如图2至5所示，本发明的工作原理为：当后液压缸锚定，液压油从后运动缸体左侧进入，推动机体向前运动；同时，前液压缸起锚，液压油从右侧进入，使前运动缸体复位；当前后运动缸体到达最大行程时，后运动缸体锚定腿起锚，前运动缸体锚定腿锚定；当液压油从后运动缸体右侧进入，使右运动缸体复位；同时，液压油从前运动缸体左侧进入，推动机体向前运动；当前后运动缸体都到达最大行程时，后运动缸体锚定腿锚定，前运动缸体锚定腿起锚；然后如运动开始时的状态，如此反复，推动钻头连续向前运动。换向触发器在整个运动过程中协调控制各个液压缸的运动状态。

Claims (3)

1.一种连续推进液压钻井工具，包括钻头(1)、液压马达(2)、运动缸体(3)、支撑臂(4)、支撑缸(5)、液压管线(6)、控制短节(71)、活塞杆(7)、连续管接头(8)、流道(9)和接头(10)；其特征在于：所述的钻头(1)安装在与连续管一端的连续推进器连接的液压马达(2)上；所述运动缸体(3)安装在支撑臂(4)内侧，活塞杆(7)外侧；所述支撑臂(4)铰连于运动缸体(3)外侧；所述支撑缸(5)一端铰接于支撑臂(4)上，另一端铰接于运动缸体(3)上；所述连续管接头(8)安装在连续推进液压钻井工具一端，液压管线(6)通过连续管接头(8)与连续推进液压钻井工具密封连接，且在连续推进液压钻井工具内开设有流道(9)；所述液压管线(6)设置于连续推进液压钻井工具内壁上，支撑缸(5)和运动缸体(3)通过液压管线(6)连接。

2.根据权利要求1所述的一种连续推进液压钻井工具，其特征在于：所述运动缸体(3)内设置有活塞杆(7)；所述运动缸体(3)在活塞杆(7)上成对安装，靠近钻头(1)的为前运动缸体、另一个为后运动缸体，且在每个运动缸体上设置有支撑臂(4)和支撑缸(5)。

3.根据权利要求1或2所述的一种连续推进液压钻井工具，其特征在于：在两个运动缸体(3)之间设置有控制总成(12)，在运动缸体(3)内部至少设置有一个换向触发器(11)，换向触发器(11)与控制总成(12)之间通过液压管线(6)连接。