CN108457593A - 一种石油开采用旋转式钻井装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及石油开采领域，尤其涉及一种石油开采用旋转式钻井装置。要解决的技术问题：提供一种钻井速度快、能够对钻头进行防护处理、操作相对简单的石油开采用旋转式钻井装置。本发明的技术方案是：一种石油开采用旋转式钻井装置，包括有底板、安装架、导杆、导套、横板、挡块、第一弹簧、轴承座、移动杆、花键轴、钻头、竖板等；底板底部设有竖板，底板中部开有通孔，底板顶部左右两侧均设有安装架，底板顶部左右对称设有导杆，导杆上设有导套。本发明通过齿条左右移动带动花键轴旋转，进而带动钻头正反交替旋转，同时控制钻头向下移动，这样即向下旋转式进行钻井，钻井效率高，达到了钻井速度快、能够对钻头进行防护处理、操作相对简单的效果。

Description

一种石油开采用旋转式钻井装置
技术领域
本发明涉及石油开采领域，尤其涉及一种石油开采用旋转式钻井装置。
背景技术
石油开采是指在有石油储存的地方对石油进行挖掘、提取的行为。在开采石油的过程中，油气从储层流入井底，又从井底上升到井口的驱动方式。
钻井工程油气田开发中，有着十分重要的地位，在建设一个油气田中，钻井工程往往要占总投资的50％以上。一个油气田的开发，往往要打几百口甚至几千口或更多的井。对用于开采、观察和控制等不同目的的井(如生产井、注入井、观察井以及专为检查水洗油效果的检查井等)有不同的技术要求。应保证钻出的井对油气层的污染最少，固井质量高，能经受开采几十年中的各种井下作业的影响。改进钻井技术和管理，提高钻井速度，是降低钻井成本的关键。
对石油进行开采时，钻井是比较常见的方法，现有的钻井设备存在钻井速度慢、不能对钻头进行防护处理、操作相对比较复杂的缺点，因此亟需研发一种钻井速度快、能够对钻头进行防护处理、操作相对简单的石油开采用旋转式钻井装置。
发明内容
为了克服现有的钻井设备存在钻井速度慢、不能对钻头进行防护处理、操作相对比较复杂的缺点，要解决的技术问题：提供一种钻井速度快、能够对钻头进行防护处理、操作相对简单的石油开采用旋转式钻井装置。
本发明的技术方案是：一种石油开采用旋转式钻井装置，包括有底板、安装架、导杆、导套、横板、挡块、第一弹簧、轴承座、移动杆、花键轴、钻头、竖板、第一电动绕线轮、第一拉线、齿条和第二弹簧，底板底部设有竖板，底板中部开有通孔，底板顶部左右两侧均设有安装架，底板顶部左右对称设有导杆，导杆上设有导套，左右两个导套之间连接有横板，导杆顶部均设有挡块，挡块底部与导套顶部之间均设有第一弹簧，横板顶部设有移动杆，横板底部中间设有轴承座，轴承座内过盈连接有花键轴，花键轴底部连接有钻头，钻头穿过通孔，左侧安装架的左侧下部设有第一电动绕线轮，第一电动绕线轮上绕有第一拉线，左侧安装架的右侧下部和右侧安装架的左侧下部均开有导孔，导孔内设有齿条，齿条与花键轴啮合，第一拉线的尾端与齿条左端连接，齿条与右端连接有第二弹簧，第二弹簧右端与右侧安装架的内右侧连接。
作为上述方案的改进，还包括有电动推杆、毛刷、水泵、进水管、出水管和喷头，左侧竖板的右侧设有电动推杆，电动推杆右端连接有毛刷，右侧竖板的左侧上部设有水泵，水泵的进水端连接有进水管，水泵的出水端连接有出水管，出水管尾端连接有喷头。
作为上述方案的改进，还包括有套筒、套杆、第三弹簧和轮子，底板底部左右两侧均设有套筒，套筒内设有套杆，套杆底部设有轮子，套杆上套有第三弹簧。
作为上述方案的改进，还包括有第二电动绕线轮、第二拉线和滑轮，左右两侧的安装架顶部均设有第二电动绕线轮，第二电动绕线轮上均绕有第二拉线，左右两个安装架的内侧下部均设有滑轮，第二拉线绕过滑轮，第二拉线的尾端分别与导套底部连接。
当需要使用本发明进行钻井时，首先将本发明移动到合适位置，然后控制第一电动绕线轮不断收放第一拉线，并且通过第二弹簧的相互配合，带动齿条左右移动，此时即可带动花键轴正反交替旋转，钻头随之旋转，此时工作人员可以将移动杆边向下移动，横板和花键轴即可向下移动，钻头随之向下移动，即可对地面进行钻井，钻井完成后，控制第一电动绕线轮停止收放第一拉线，并且操作人员停止向下移动横板，由于第一弹簧的弹力作用，花键轴和钻头会随之向上移动复位。
因为还包括有电动推杆、毛刷、水泵、进水管、出水管和喷头，左侧竖板的右侧设有电动推杆，电动推杆右端连接有毛刷，右侧竖板的左侧上部设有水泵，水泵的进水端连接有进水管，水泵的出水端连接有出水管，出水管尾端连接有喷头。所以当钻井完成后，可以对钻头进行清洗，控制电动推杆伸长，即可带动毛刷向右移动，当毛刷接触到钻头时，可以控制电动推杆停止伸长，然后将进水管外接水源，控制水泵工作，即可将水向钻头方向喷出，即可对钻头进行清洗，同时钻头要旋转，这样毛刷才能全方位对其进行清洗，清洗完成后，控制水泵停止工作，控制电动推杆向左移动复位，毛刷向左复位。
因为还包括有套筒、套杆、第三弹簧和轮子，底板底部左右两侧均设有套筒，套筒内设有套杆，套杆底部设有轮子，套杆上套有第三弹簧。所以轮子可以使本发明移动更加方便快捷，第三弹簧使轮子可以有伸缩空间适应不同的道路，达到减震和平衡的效果。
因为还包括有第二电动绕线轮、第二拉线和滑轮，左右两侧的安装架顶部均设有第二电动绕线轮，第二电动绕线轮上均绕有第二拉线，左右两个安装架的内侧下部均设有滑轮，第二拉线绕过滑轮，第二拉线的尾端分别与导套底部连接。所以控制第二电动绕线轮收放第二拉线时，可以有效控制横板上下移动，并且操作比较简单，使钻井更加高效完成。
本发明通过齿条左右移动带动花键轴旋转，进而带动钻头正反交替旋转，同时控制钻头向下移动，这样即向下旋转式进行钻井，钻井效率高，毛刷可以对钻头进行全方位刷洗，防止钻头生锈，轮子可以使本发明移动更加方便快捷，并且可以适应不同路面，达到了钻井速度快、能够对钻头进行防护处理、操作相对简单的效果。
附图说明
图1为本发明的第一种主视结构示意图。
图2为本发明的第二种主视结构示意图。
图3为本发明的第三种主视结构示意图。
图4为本发明的第四种主视结构示意图。
图中：1…底板，2…通孔，3…安装架，4…导杆，5…导套，6…横板，7…挡块，8…第一弹簧，9…轴承座，10…移动杆，11…花键轴，12…钻头，13…竖板，14…第一电动绕线轮，15…第一拉线，16…导孔，17…齿条，18…第二弹簧，19…电动推杆，20…毛刷，21…水泵，22…进水管，23…出水管，24…喷头，25…套筒，26…套杆，27…第三弹簧，28…轮子，29…第二电动绕线轮，30…第二拉线，31…滑轮。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。
实施例1
一种石油开采用旋转式钻井装置，如图1-4所示，包括有底板1、安装架3、导杆4、导套5、横板6、挡块7、第一弹簧8、轴承座9、移动杆10、花键轴11、钻头12、竖板13、第一电动绕线轮14、第一拉线15、齿条17和第二弹簧18，底板1底部设有竖板13，底板1中部开有通孔2，底板1顶部左右两侧均设有安装架3，底板1顶部左右对称设有导杆4，导杆4上设有导套5，左右两个导套5之间连接有横板6，导杆4顶部均设有挡块7，挡块7底部与导套5顶部之间均设有第一弹簧8，横板6顶部设有移动杆10，横板6底部中间设有轴承座9，轴承座9内过盈连接有花键轴11，花键轴11底部连接有钻头12，钻头12穿过通孔2，左侧安装架3的左侧下部设有第一电动绕线轮14，第一电动绕线轮14上绕有第一拉线15，左侧安装架3的右侧下部和右侧安装架3的左侧下部均开有导孔16，导孔16内设有齿条17，齿条17与花键轴11啮合，第一拉线15的尾端与齿条17左端连接，齿条17与右端连接有第二弹簧18，第二弹簧18右端与右侧安装架3的内右侧连接。
实施例2
一种石油开采用旋转式钻井装置，如图1-4所示，包括有底板1、安装架3、导杆4、导套5、横板6、挡块7、第一弹簧8、轴承座9、移动杆10、花键轴11、钻头12、竖板13、第一电动绕线轮14、第一拉线15、齿条17和第二弹簧18，底板1底部设有竖板13，底板1中部开有通孔2，底板1顶部左右两侧均设有安装架3，底板1顶部左右对称设有导杆4，导杆4上设有导套5，左右两个导套5之间连接有横板6，导杆4顶部均设有挡块7，挡块7底部与导套5顶部之间均设有第一弹簧8，横板6顶部设有移动杆10，横板6底部中间设有轴承座9，轴承座9内过盈连接有花键轴11，花键轴11底部连接有钻头12，钻头12穿过通孔2，左侧安装架3的左侧下部设有第一电动绕线轮14，第一电动绕线轮14上绕有第一拉线15，左侧安装架3的右侧下部和右侧安装架3的左侧下部均开有导孔16，导孔16内设有齿条17，齿条17与花键轴11啮合，第一拉线15的尾端与齿条17左端连接，齿条17与右端连接有第二弹簧18，第二弹簧18右端与右侧安装架3的内右侧连接。
还包括有电动推杆19、毛刷20、水泵21、进水管22、出水管23和喷头24，左侧竖板13的右侧设有电动推杆19，电动推杆19右端连接有毛刷20，右侧竖板13的左侧上部设有水泵21，水泵21的进水端连接有进水管22，水泵21的出水端连接有出水管23，出水管23尾端连接有喷头24。
实施例3
一种石油开采用旋转式钻井装置，如图1-4所示，包括有底板1、安装架3、导杆4、导套5、横板6、挡块7、第一弹簧8、轴承座9、移动杆10、花键轴11、钻头12、竖板13、第一电动绕线轮14、第一拉线15、齿条17和第二弹簧18，底板1底部设有竖板13，底板1中部开有通孔2，底板1顶部左右两侧均设有安装架3，底板1顶部左右对称设有导杆4，导杆4上设有导套5，左右两个导套5之间连接有横板6，导杆4顶部均设有挡块7，挡块7底部与导套5顶部之间均设有第一弹簧8，横板6顶部设有移动杆10，横板6底部中间设有轴承座9，轴承座9内过盈连接有花键轴11，花键轴11底部连接有钻头12，钻头12穿过通孔2，左侧安装架3的左侧下部设有第一电动绕线轮14，第一电动绕线轮14上绕有第一拉线15，左侧安装架3的右侧下部和右侧安装架3的左侧下部均开有导孔16，导孔16内设有齿条17，齿条17与花键轴11啮合，第一拉线15的尾端与齿条17左端连接，齿条17与右端连接有第二弹簧18，第二弹簧18右端与右侧安装架3的内右侧连接。
还包括有电动推杆19、毛刷20、水泵21、进水管22、出水管23和喷头24，左侧竖板13的右侧设有电动推杆19，电动推杆19右端连接有毛刷20，右侧竖板13的左侧上部设有水泵21，水泵21的进水端连接有进水管22，水泵21的出水端连接有出水管23，出水管23尾端连接有喷头24。
还包括有套筒25、套杆26、第三弹簧27和轮子28，底板1底部左右两侧均设有套筒25，套筒25内设有套杆26，套杆26底部设有轮子28，套杆26上套有第三弹簧27。
实施例4
一种石油开采用旋转式钻井装置，如图1-4所示，包括有底板1、安装架3、导杆4、导套5、横板6、挡块7、第一弹簧8、轴承座9、移动杆10、花键轴11、钻头12、竖板13、第一电动绕线轮14、第一拉线15、齿条17和第二弹簧18，底板1底部设有竖板13，底板1中部开有通孔2，底板1顶部左右两侧均设有安装架3，底板1顶部左右对称设有导杆4，导杆4上设有导套5，左右两个导套5之间连接有横板6，导杆4顶部均设有挡块7，挡块7底部与导套5顶部之间均设有第一弹簧8，横板6顶部设有移动杆10，横板6底部中间设有轴承座9，轴承座9内过盈连接有花键轴11，花键轴11底部连接有钻头12，钻头12穿过通孔2，左侧安装架3的左侧下部设有第一电动绕线轮14，第一电动绕线轮14上绕有第一拉线15，左侧安装架3的右侧下部和右侧安装架3的左侧下部均开有导孔16，导孔16内设有齿条17，齿条17与花键轴11啮合，第一拉线15的尾端与齿条17左端连接，齿条17与右端连接有第二弹簧18，第二弹簧18右端与右侧安装架3的内右侧连接。
还包括有电动推杆19、毛刷20、水泵21、进水管22、出水管23和喷头24，左侧竖板13的右侧设有电动推杆19，电动推杆19右端连接有毛刷20，右侧竖板13的左侧上部设有水泵21，水泵21的进水端连接有进水管22，水泵21的出水端连接有出水管23，出水管23尾端连接有喷头24。
还包括有套筒25、套杆26、第三弹簧27和轮子28，底板1底部左右两侧均设有套筒25，套筒25内设有套杆26，套杆26底部设有轮子28，套杆26上套有第三弹簧27。
还包括有第二电动绕线轮29、第二拉线30和滑轮31，左右两侧的安装架3顶部均设有第二电动绕线轮29，第二电动绕线轮29上均绕有第二拉线30，左右两个安装架3的内侧下部均设有滑轮31，第二拉线30绕过滑轮31，第二拉线30的尾端分别与导套5底部连接。
当需要使用本发明进行钻井时，首先将本发明移动到合适位置，然后控制第一电动绕线轮14不断收放第一拉线15，并且通过第二弹簧18的相互配合，带动齿条17左右移动，此时即可带动花键轴11正反交替旋转，钻头12随之旋转，此时工作人员可以将移动杆10边向下移动，横板6和花键轴11即可向下移动，钻头12随之向下移动，即可对地面进行钻井，钻井完成后，控制第一电动绕线轮14停止收放第一拉线15，并且操作人员停止向下移动横板6，由于第一弹簧8的弹力作用，花键轴11和钻头12会随之向上移动复位。
因为还包括有电动推杆19、毛刷20、水泵21、进水管22、出水管23和喷头24，左侧竖板13的右侧设有电动推杆19，电动推杆19右端连接有毛刷20，右侧竖板13的左侧上部设有水泵21，水泵21的进水端连接有进水管22，水泵21的出水端连接有出水管23，出水管23尾端连接有喷头24。所以当钻井完成后，可以对钻头12进行清洗，控制电动推杆19伸长，即可带动毛刷20向右移动，当毛刷20接触到钻头12时，可以控制电动推杆19停止伸长，然后将进水管22外接水源，控制水泵21工作，即可将水向钻头12方向喷出，即可对钻头12进行清洗，同时钻头12要旋转，这样毛刷20才能全方位对其进行清洗，清洗完成后，控制水泵21停止工作，控制电动推杆19向左移动复位，毛刷20向左复位。
因为还包括有套筒25、套杆26、第三弹簧27和轮子28，底板1底部左右两侧均设有套筒25，套筒25内设有套杆26，套杆26底部设有轮子28，套杆26上套有第三弹簧27。所以轮子28可以使本发明移动更加方便快捷，第三弹簧27使轮子28可以有伸缩空间适应不同的道路，达到减震和平衡的效果。
因为还包括有第二电动绕线轮29、第二拉线30和滑轮31，左右两侧的安装架3顶部均设有第二电动绕线轮29，第二电动绕线轮29上均绕有第二拉线30，左右两个安装架3的内侧下部均设有滑轮31，第二拉线30绕过滑轮31，第二拉线30的尾端分别与导套5底部连接。所以控制第二电动绕线轮29收放第二拉线30时，可以有效控制横板6上下移动，并且操作比较简单，使钻井更加高效完成。
虽然已经参照示例性实施例描述了本发明，但是应理解本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围应给予最宽泛的解释，以便涵盖所有的变型以及等同的结构和功能。

Claims (4)

1.一种石油开采用旋转式钻井装置，其特征在于，包括有底板(1)、安装架(3)、导杆(4)、导套(5)、横板(6)、挡块(7)、第一弹簧(8)、轴承座(9)、移动杆(10)、花键轴(11)、钻头(12)、竖板(13)、第一电动绕线轮(14)、第一拉线(15)、齿条(17)和第二弹簧(18)，底板(1)底部设有竖板(13)，底板(1)中部开有通孔(2)，底板(1)顶部左右两侧均设有安装架(3)，底板(1)顶部左右对称设有导杆(4)，导杆(4)上设有导套(5)，左右两个导套(5)之间连接有横板(6)，导杆(4)顶部均设有挡块(7)，挡块(7)底部与导套(5)顶部之间均设有第一弹簧(8)，横板(6)顶部设有移动杆(10)，横板(6)底部中间设有轴承座(9)，轴承座(9)内过盈连接有花键轴(11)，花键轴(11)底部连接有钻头(12)，钻头(12)穿过通孔(2)，左侧安装架(3)的左侧下部设有第一电动绕线轮(14)，第一电动绕线轮(14)上绕有第一拉线(15)，左侧安装架(3)的右侧下部和右侧安装架(3)的左侧下部均开有导孔(16)，导孔(16)内设有齿条(17)，齿条(17)与花键轴(11)啮合，第一拉线(15)的尾端与齿条(17)左端连接，齿条(17)与右端连接有第二弹簧(18)，第二弹簧(18)右端与右侧安装架(3)的内右侧连接。
2.根据权利要求1所述的一种石油开采用旋转式钻井装置，其特征在于，还包括有电动推杆(19)、毛刷(20)、水泵(21)、进水管(22)、出水管(23)和喷头(24)，左侧竖板(13)的右侧设有电动推杆(19)，电动推杆(19)右端连接有毛刷(20)，右侧竖板(13)的左侧上部设有水泵(21)，水泵(21)的进水端连接有进水管(22)，水泵(21)的出水端连接有出水管(23)，出水管(23)尾端连接有喷头(24)。
3.根据权利要求2所述的一种石油开采用旋转式钻井装置，其特征在于，还包括有套筒(25)、套杆(26)、第三弹簧(27)和轮子(28)，底板(1)底部左右两侧均设有套筒(25)，套筒(25)内设有套杆(26)，套杆(26)底部设有轮子(28)，套杆(26)上套有第三弹簧(27)。
4.根据权利要求3所述的一种石油开采用旋转式钻井装置，其特征在于，还包括有第二电动绕线轮(29)、第二拉线(30)和滑轮(31)，左右两侧的安装架(3)顶部均设有第二电动绕线轮(29)，第二电动绕线轮(29)上均绕有第二拉线(30)，左右两个安装架(3)的内侧下部均设有滑轮(31)，第二拉线(30)绕过滑轮(31)，第二拉线(30)的尾端分别与导套(5)底部连接。
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