CN105003197B - 一种带定位结构的全自动螺杆钻具 - Google Patents

Abstract

一种带定位结构的全自动螺杆钻具，本申请锥形钻头通过连接端与马达相连，马达另一端与主螺杆相连，主螺杆外有螺杆壳体，马达外侧有端口固定架，端口固定架端部与螺杆壳体端口相连，主螺杆另一端与转向电机底座相连，转向电机另一侧有连接板，转动架端部通过转轴相连，转轴两端各有一个变向电机，连接板固定在回位结构壳体端部支架内，回位结构壳体内有回位气缸，回位气缸的端部与连接板相连，回位结构壳体内有安装槽，定位气缸的气缸主体安装在安装槽内，回位结构壳体的尾端的端部为连接端。本发明螺杆钻具智能化程度极高，可根据需要变换方向，并且遇到钻具一次无法通过得地方，可通过定位结构固定，然后钻头后退一定距离后再次钻井。

Description

一种带定位结构的全自动螺杆钻具

技术领域

本发明涉及钻井用设备领域，特别是涉及一种带定位结构的全自动螺杆钻具。

背景技术

螺杆钻具是一种以钻井液为动力，把液体压力能转为机械能的容积式井下动力钻具。当泥浆泵泵出的泥浆流经旁通阀进入马达，在马达的进、出口形成一定的压力差，推动转子绕定子的轴线旋转，并将转速和扭矩通过万向轴和传动轴传递给钻头，从而实现钻井作业。随着石油钻井技术的不断发展，定向钻井特别是水平钻井技术越来越受到人们重视，特别在非常规能源比如页岩气以及深海钻井就更加需要。和传统的竖直钻井相比，水平钻井能够提高油井产能、减少水气锥进、连通天然裂缝，从而改善油井的最终经济效益。但是传统垂直钻井对螺杆钻具的自动化要求往往不高，而水平钻井因为由于地形问题对自动化要求极高。

发明内容

针对以上问题，本发明提供一种带定位结构的全自动螺杆钻具，该螺杆钻具智能化程度极高，可根据需要变换方向，并且遇到钻具一次无法通过得地方，可通过定位结构固定，然后钻头后退一定距离后再次钻井，为达此目的，本发明提供一种带定位结构的全自动螺杆钻具，包括锥形钻头、马达、端口固定架、连接件、螺杆壳体、主螺杆、转向电机、转动架、变向电机、回位结构壳体、连接板、回位气缸、定位气缸和连接端，所述锥形钻头通过连接端与马达相连，所述马达另一端与主螺杆相连，所述主螺杆外有螺杆壳体，所述马达外侧有端口固定架，所述端口固定架端部通过连接件与螺杆壳体端口相连，所述主螺杆另一端与转向电机底座相连，所述转向电机另一侧有连接板，所述转向电机的转轴和对应的连接板上有转动架，所述转向电机的转轴的转动架和对应的连接板的转动架端部通过转轴相连，所述转轴两端各有一个变向电机，所述连接板固定在回位结构壳体端部支架内，所述回位结构壳体内有回位气缸，所述回位气缸的伸缩杆的端部与连接板相连，所述回位结构壳体的尾端内有安装槽，所述回位结构壳体的尾端内有通孔与安装槽相连，所述定位气缸的气缸主体安装在安装槽内，所述气缸主体的伸缩杆在对应通孔内，所述气缸主体的伸缩杆的端部有定位端，所述回位结构壳体的尾端的端部为连接端，所述螺杆壳体和回位结构壳体的壳体内有电源和电控装置。

本发明的进一步改进，所述锥形钻头包括钻尖、环形支架、连接架、钻块和内螺杆，所述环形支架通过连接架与钻尖底端侧边相连，所述连接架外侧有一排钻块，所述钻尖底端与内螺杆相连，为了钻井效率本发明可采用以上结构的钻头，由于以上结构钻头为锥形中空钻头，因此易于排料，钻井效率高。

本发明的进一步改进，所述连接架外侧钻块有1-4块，本发明需根据钻头大小确定钻块数量。

本发明的进一步改进，所述螺杆壳体与回位结构壳体之间有锥形排料板，所述锥形排料板的锥形端在螺杆壳体底部端口一侧，所述锥形排料板在主螺杆端部转轴外，为了防止泥土堵塞转向电机壳设置锥形排料板。

本发明的进一步改进，所述定位端为锥形端或者防滑端，为了保证定位效果，定位端需采用锥形端或防滑端进行定位。

本发明提供一种带定位结构的全自动螺杆钻具，该螺杆钻具由钻头部分、变向部分、回位机构和定位结构组成，其钻头部分采用特制锥形钻头结构，工作过程工作效率极高，变向部分通过电机及转动架进行变向控制，当需要转向时候先通过转向电机使得转动架至相应的位置，再通过转向电机进行转向，从而可根据需要进行相应的转向和移动，回位机构则主要通过气缸进行控制，定位结构则通过气缸将固定端伸出，这样在钻井过程中可根据需要进行相应的位置调控，并且遇到不容易钻井的地方，可通过定位结构进行定位然后回位机构将钻头收回，再进行多次钻井直到打通为止。

附图说明

图1为本发明整体示意图；

图2为本发明头部示意图；

图示说明:

1、锥形钻头； 1-1、钻尖； 1-2、环形支架；

1-3、连接架； 1-4、钻块； 1-5、内螺杆；

2、马达； 3、端口固定架； 4、连接件；

5、螺杆壳体； 6、主螺杆； 7、锥形排料板；

8、转向电机； 9、转动架； 10、变向电机；

11、回位结构壳体； 12、连接板； 13、回位气缸；

14、定位气缸； 14-1、定位端； 14-2、气缸主体；

15、连接端。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对发明做详细的说明：

本发明提供一种带定位结构的全自动螺杆钻具，该螺杆钻具智能化程度极高，可根据需要变换方向，并且遇到钻具一次无法通过得地方，可通过定位结构固定，然后钻头后退一定距离后再次钻井。

作为本发明一种实施例，本发明提供一种带定位结构的全自动螺杆钻具，包括锥形钻头1、马达2、端口固定架3、连接件4、螺杆壳体5、主螺杆6、转向电机8、转动架9、变向电机10、回位结构壳体11、连接板12、回位气缸13、定位气缸14和连接端15，所述锥形钻头1通过连接端与马达2相连，所述马达2另一端与主螺杆6相连，所述主螺杆6外有螺杆壳体5，所述马达2外侧有端口固定架3，所述端口固定架3端部通过连接件4与螺杆壳体5端口相连，所述主螺杆6另一端与转向电机8底座相连，所述转向电机8另一侧有连接板12，所述转向电机8的转轴和对应的连接板12上有转动架9，所述转向电机8的转轴的转动架和对应的连接板12的转动架端部通过转轴相连，所述转轴两端各有一个变向电机10，所述连接板12固定在回位结构壳体11端部支架内，所述回位结构壳体11内有回位气缸13，所述回位气缸13的伸缩杆的端部与连接板12相连，所述回位结构壳体11的尾端内有安装槽，所述回位结构壳体11的尾端内有通孔与安装槽相连，所述定位气缸14的气缸主体14-2安装在安装槽内，所述气缸主体14-2的伸缩杆在对应通孔内，所述气缸主体14-2的伸缩杆的端部有定位端14-1，所述回位结构壳体11的尾端的端部为连接端15，所述螺杆壳体5和回位结构壳体11的壳体内有电源和电控装置。

作为本发明一种最佳具体实施例，本发明提供如图1图2所示的一种带定位结构的全自动螺杆钻具，包括锥形钻头1、马达2、端口固定架3、连接件4、螺杆壳体5、主螺杆6、转向电机8、转动架9、变向电机10、回位结构壳体11、连接板12、回位气缸13、定位气缸14和连接端15，所述锥形钻头1通过连接端与马达2相连，所述锥形钻头1包括钻尖1-1、环形支架1-2、连接架1-3、钻块1-4和内螺杆1-5，所述环形支架1-2通过连接架1-3与钻尖1-1底端侧边相连，所述连接架1-3外侧有一排钻块1-4，所述钻尖1-1底端与内螺杆1-5相连，为了钻井效率本发明可采用以上结构的钻头，由于以上结构钻头为锥形中空钻头，因此易于排料，钻井效率高，所述连接架1-3外侧钻块1-4有1-4块，本发明需根据钻头大小确定钻块数量，所述马达2另一端与主螺杆6相连，所述主螺杆6外有螺杆壳体5，所述马达2外侧有端口固定架3，所述端口固定架3端部通过连接件4与螺杆壳体5端口相连，所述主螺杆6另一端与转向电机8底座相连，所述转向电机8另一侧有连接板12，所述转向电机8的转轴和对应的连接板12上有转动架9，所述转向电机8的转轴的转动架和对应的连接板12的转动架端部通过转轴相连，所述转轴两端各有一个变向电机10，所述连接板12固定在回位结构壳体11端部支架内，所述螺杆壳体5与回位结构壳体11之间有锥形排料板7，所述锥形排料板7的锥形端在螺杆壳体5底部端口一侧，所述锥形排料板7在主螺杆6端部转轴外，为了防止泥土堵塞转向电机壳设置锥形排料板，所述回位结构壳体11内有回位气缸13，所述回位气缸13的伸缩杆的端部与连接板12相连，所述回位结构壳体11的尾端内有安装槽，所述回位结构壳体11的尾端内有通孔与安装槽相连，所述定位气缸14的气缸主体14-2安装在安装槽内，所述气缸主体14-2的伸缩杆在对应通孔内，所述气缸主体14-2的伸缩杆的端部有定位端14-1，所述定位端14-1为锥形端或者防滑端，为了保证定位效果，定位端需采用锥形端或防滑端进行定位，所述回位结构壳体11的尾端的端部为连接端15，所述螺杆壳体5和回位结构壳体11的壳体内有电源和电控装置。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。

Claims (5)

1.一种带定位结构的全自动螺杆钻具，包括锥形钻头（1）、马达（2）、端口固定架（3）、连接件（4）、螺杆壳体（5）、主螺杆（6）、转向电机（8）、转动架（9）、变向电机（10）、回位结构壳体（11）、连接板（12）、回位气缸（13）、定位气缸（14）和连接端（15），其特征在于：所述锥形钻头（1）通过连接端与马达（2）相连，所述马达（2）另一端与主螺杆（6）相连，所述主螺杆（6）外有螺杆壳体（5），所述马达（2）外侧有端口固定架（3），所述端口固定架（3）端部通过连接件（4）与螺杆壳体（5）端口相连，所述主螺杆（6）另一端与转向电机（8）底座相连，所述转向电机（8）另一侧有连接板（12），所述转向电机（8）的转轴和对应的连接板（12）上有转动架（9），所述转向电机（8）的转轴的转动架和对应的连接板（12）的转动架端部通过转轴相连，所述转轴两端各有一个变向电机（10），所述连接板（12）固定在回位结构壳体（11）端部支架内，所述回位结构壳体（11）内有回位气缸（13），所述回位气缸（13）的伸缩杆的端部与连接板（12）相连，所述回位结构壳体（11）的尾端内有安装槽，所述回位结构壳体（11）的尾端内有通孔与安装槽相连，所述定位气缸（14）的气缸主体（14-2）安装在安装槽内，所述气缸主体（14-2）的伸缩杆在对应通孔内，所述气缸主体（14-2）的伸缩杆的端部有定位端（14-1），所述回位结构壳体（11）的尾端的端部为连接端（15），所述螺杆壳体（5）和回位结构壳体（11）的壳体内有电源和电控装置。

2.根据权利要求1所述的一种带定位结构的全自动螺杆钻具，其特征在于：所述锥形钻头（1）包括钻尖（1-1）、环形支架（1-2）、连接架（1-3）、钻块（1-4）和内螺杆（1-5），所述环形支架（1-2）通过连接架（1-3）与钻尖（1-1）底端侧边相连，所述连接架（1-3）外侧有一排钻块（1-4），所述钻尖（1-1）底端与内螺杆（1-5）相连。

3.根据权利要求2所述的一种带定位结构的全自动螺杆钻具，其特征在于：所述连接架（1-3）外侧钻块（1-4）有1-4块。

4.根据权利要求1所述的一种带定位结构的全自动螺杆钻具，其特征在于：所述螺杆壳体（5）与回位结构壳体（11）之间有锥形排料板（7），所述锥形排料板（7）的锥形端在螺杆壳体（5）底部端口一侧，所述锥形排料板（7）在主螺杆（6）端部转轴外。

5.根据权利要求1所述的一种带定位结构的全自动螺杆钻具，其特征在于：所述定位端（14-1）为锥形端或者防滑端。