CN106988672A - 一种高安全性水利钻井设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高安全性水利钻井设备，包括钻井设备本体，钻井设备本体的内部设置有钻井水管，钻井水管的底端设置有升降机，升降机的底端设置有旋转装置，旋转装置的内部设置有若干钻头，若干钻头的一侧均设置有第一压力传感器，若干钻头的另一侧均设置有第二压力传感器，若干钻头的顶端设置有顶部驱动电机，钻井设备本体的顶端设置有弯接头，弯接头的一侧设置有软水管，软水管的一侧设置有减压罐。通过设置第一压力传感器、第二压力传感器、第二电动机以及旋转挡板，实时监测钻井设备内外的压力，并且在紧急情况下能封闭钻井设备，避免一些意外的发生。
Description
技术领域
本发明涉及一种钻井设备领域，更具体的，涉及一种高安全性水利钻井设备。
背景技术
利用机械设备或人力从地面将地层钻成孔眼的工作称为钻井。通常指勘探或开发石油、天然气等液态和气态矿产而钻凿井眼及大直径供水井的工程。钻井在国民经济建设中的应用极为广泛。目前我国油(气)田广泛使用转盘钻钻井。主要设备有井架、操作平台、柴油机、钻机、钻具、泥浆泵、发电机和测试装备以及燃料油罐、锅炉等。钻井直径和深度大小，取决于钻井用途及矿产埋藏深度等。钻探石油、天然气以及地下水的钻井直径都较大。主要功用为：获取地下实物资料，即从钻井中采取岩心钻探取得的岩心、矿心、岩屑、液态样、气态样等。作为地球物理测井通道，获取岩矿层各种地球物理场的资料。作为人工通道观测地下水层水文地质动态情况。用作探、采结合，开发地下水、油气、地热等的钻井。钻井通常按用途分为地质普查或勘探钻井、水文地质钻井、水井或工程地质钻井、地热钻井、石油钻井、煤田钻井、矿田钻井、建筑地面钻井等。一口井从开钻到完成，需进行以下三项主要工作：1.破碎井底岩石；2.将破碎的岩石(即岩屑)运移至地面；3.巩固井壁(简称固井)。顿钻，又称冲击钻。用钢丝绳把顿钻钻头送到井底，由动力驱动游梁机构，使游梁一端上下运动，并带动钢丝绳和钻头产生上下冲击作用，使岩石破碎。顿钻钻速慢，效率低，不能适应日益增加的井深和复杂地层的钻探要求，逐渐被旋转钻代替。但它有设备简单，成本低，不污染油层等优点，可用于一些浅的低压油气井、漏失井等。利用钻头旋转时产生的切削或研磨作用破碎岩石。是当前最通用的钻井方法。比顿钻钻速快，并易于处理井塌、井喷等复杂情况。按动力传递方式，旋转钻又可分为转盘钻和井下动力钻两种：转盘钻在钻台的井口处装置转盘，转盘中心部分有方孔，钻柱上端的方钻杆穿过该方孔，方钻杆下接钻柱和钻头，动力驱动转盘时带动钻柱和钻头一起旋转，破碎岩石。井下动力钻是利用井下动力钻具带动钻头破碎岩石，钻进时钻柱不转动，磨损小、特别适于打定向井。井下动力钻有涡轮钻、螺杆钻和电动钻等。在钻井的过程中最大的问题就是地里的水、油以及气无限制的灌入钻井设备内部，造成了危险，现有的技术很难解决以上问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服的现有的钻井设备钻井过程油和气可能灌入钻井设备内部的问题，提供一种高安全性水利钻井设备。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明提供了一种高安全性水利钻井设备，包括钻井设备本体，所述钻井设备本体的内部设置有钻井水管，所述钻井水管的底端设置有升降机，所述升降机的底端设置有旋转装置，所述旋转装置的内部设置有若干钻头，若干所述钻头的一侧均设置有第一压力传感器，若干所述钻头的另一侧均设置有第二压力传感器，若干所述钻头的顶端设置有顶部驱动电机，所述钻井设备本体的顶端设置有弯接头，所述弯接头的一侧设置有软水管，所述软水管的一侧设置有减压罐，所述减压罐的一侧设置有高压水泵，所述高压水泵的底端设置有地面，所述高压水泵的一侧设置有PLC控制器。
作为本发明的一种优选技术方案，所述旋转装置由顶部驱动电机、若干钻头以及钻杆组成。
作为本发明的一种优选技术方案，所述软水管与所述弯接头通过卡环连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第一传感器、所述第二压力传感器均与所述PLC控制器电性连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述顶部驱动电机与所述钻头通过钻杆连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述钻头由20CrMo号硬质合金钢制成
作为本发明的一种优选技术方案，所述旋转挡板通过设置的转轴与所述第二电动机连接。
本发明所达到的有益效果是：通过设置第一压力传感器、第二压力传感器、第二电动机以及旋转挡板，实时监测钻井设备内外的压力，并且在紧急情况下能封闭钻井设备，避免一些意外的发生。本发明设计合理、结构简单、安全可靠、使用方便、实用性高，具有很好的推广使用价值。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的局部结构示意图；
图中：1、钻井设备本体；2、钻井水管；3、高压水泵；4、减压罐；5、软水管；6、弯接头；7、升降机；8、顶部驱动电机；9、地面；10、钻头；11、第一压力传感器；12、第二压力传感器；13、PLC控制器；14、旋转装置；15、第二电动机；16、旋转挡板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1-2所示，本发明提供一种高安全性水利钻井设备，包括钻井设备本体1，钻井设备本体1的内部设置有钻井水管2，钻井水管2的底端设置有升降机7，升降机7的底端设置有旋转装置14，旋转装置14的内部设置有若干钻头10，若干钻头10的一侧均设置有第一压力传感器11，若干钻头10的另一侧均设置有第二压力传感器12，若干钻头10的顶端设置有顶部驱动电机8，顶部驱动电机8的底端设置有旋转挡板16，旋转挡板16的一侧设置有第二电动机15，钻井设备本体1的顶端设置有弯接头6，弯接头6的一侧设置有软水管5，软水管5的一侧设置有减压罐4，减压罐4的一侧设置有高压水泵3，高压水泵3的底端设置有地面9，高压水泵3的一侧设置有PLC控制器13。
旋转装置14由顶部驱动电机8、若干钻头10以及钻杆组成，动力强筋，便于钻井设备向下开采。
软水管5与弯接头6通过卡环连接，便于软水管5与弯接头6之间的安装与拆卸。
第一传感器11、第二压力传感器12均与PLC控制器13电性连接，将钻头10两侧的压力实时传递到PLC控制器的内部。
顶部驱动电机8与钻头10通过钻杆连接，便于动能的传递。
钻头10由20CrMo号硬质合金钢制成，物理性质好，耐磨性强。
旋转挡板16通过设置的转轴与第二电动机15连接，第二电动机15专门控制旋转挡板16，控制能力强，反应速度快。
具体的工作时，将钻井设备本体1安装在地面9，将高压水泵3的一端接入储液槽，打开高压水泵3以及顶部驱动电机8的开关，驱动电机8通过旋转钻杆带动钻头10的向下旋转，钻头10旋转切割向下深入地面，储液槽内部的液体通过高压水泵3、减压罐4、软水管以及钻井水管2传递到钻头10的内部，钻头10向下旋转的同时，通过液体的推动，将切割的岩屑通过循环的水流带到地面9，此时第一压力传感器11、第二压力传感器12将钻头10两端的压力传到PLC控制器13，如果钻头10内部的压力小于外部的压力时，PLC控制器13立即激活第二电动机15，第二电动机15控制旋转挡板16将钻井设备完全与钻头10的外侧隔离，高压水泵3的开关关闭，找出问题并且解决，PLC控制器13在控制第二电动机15，使旋转挡板16不在遮挡钻井水管，同时打开高压水泵3的开关，钻井设备在正常工作。
本发明所达到的有益效果是：通过设置第一压力传感器、第二压力传感器、第二电动机以及旋转挡板，实时监测钻井设备内外的压力，并且在紧急情况下能封闭钻井设备，避免一些意外的发生。本发明设计合理、结构简单、安全可靠、使用方便、实用性高，具有很好的推广使用价值。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种高安全性水利钻井设备，包括钻井设备本体（1），其特征在于，所述钻井设备本体（1）的内部设置有钻井水管（2），所述钻井水管（2）的底端设置有升降机（7），所述升降机（7）的底端设置有旋转装置（14），所述旋转装置（14）的内部设置有若干钻头（10），若干所述钻头（10）的一侧均设置有第一压力传感器（11），若干所述钻头（10）的另一侧均设置有第二压力传感器（12），若干所述钻头（10）的顶端设置有顶部驱动电机（8），所述顶部驱动电机（8）的底端设置有旋转挡板（16），所述旋转挡板（16）的一侧设置有第二电动机（15），所述钻井设备本体（1）的顶端设置有弯接头（6），所述弯接头（6）的一侧设置有软水管（5），所述软水管（5）的一侧设置有减压罐（4），所述减压罐（4）的一侧设置有高压水泵（3），所述高压水泵（3）的底端设置有地面（9），所述高压水泵（3）的一侧设置有PLC控制器（13）。
2.根据权利要求1所述的一种高安全性水利钻井设备，其特征在于，所述旋转装置（14）由顶部驱动电机（8）、若干钻头（10）以及钻杆组成。
3.根据权利要求1所述的一种高安全性水利钻井设备，其特征在于，所述软水管（5）与所述弯接头（6）通过卡环连接。
4.根据权利要求1所述的一种高安全性水利钻井设备，其特征在于，所述第一传感器（11）、所述第二压力传感器（12）均与所述PLC控制器（13）电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种高安全性水利钻井设备，其特征在于，所述顶部驱动电机（8）与所述钻头（10）通过钻杆连接。
6.根据权利要求1所述的一种高安全性水利钻井设备，其特征在于，所述钻头（10）由20CrMo号硬质合金钢制成。
7.根据权利要求1所述的一种高安全性水利钻井设备，其特征在于，所述旋转挡板（16）通过设置的转轴与所述第二电动机（15）连接。
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Application publication date: 20170728 |
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