CN111271010A - 一种石油钻采用智能机械 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石油钻采用智能机械，其结构包括钻杆稳定装置、辅助夹器、减震器、支撑柱、支撑架，钻杆稳定装置由机体、驱动机构、联动机构、传动皮带、旋扣机构、闭合盖、小型液压缸组成，钻杆稳定装置通过驱动机构控制联动机构与旋扣机构对不同直径的钻杆进行贴合辅助平衡工作，使得钻杆在向下钻井开采石油时，减少旋转晃动，增加开采的安全性能，辅助夹器利用清理机构对钻杆表面上的垃圾进行刮除，再通过喷淋头对钻杆表面上进行喷水清洗，较少了人工劳动量，增加了回收效率，该技术可最大限度地保证井壁不发生垮塌，避免卡钻，降低了钻井事故，提高机械钻速，并且平衡了钻杆的旋转工作。
Description
技术领域
本发明涉及石化通用机械领域，尤其是涉及到一种石油钻采用智能机械。
背景技术
目前随着我国石油钻采方面的不断发展，钻井技术得到越来越多的应用方面，连续循环钻井在整个钻进期间内需要稳定的当量循环密度和不间断的岩屑排出，造成了钻杆的不稳定旋转，因此需要一种能够平衡稳定钻井装置，而在钻井的过程中，由于需要不同直径的钻孔直径，导致平衡稳定钻井装置的贴合机构需要频繁更换，并且钻杆在回收时，需要人工进行清理，造成劳动量的加大与成本的支出。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种石油钻采用智能机械，其结构包括钻杆稳定装置、辅助夹器、减震器、支撑柱、支撑架，所述的钻杆稳定装置底端下设有支撑架，所述的钻杆稳定装置和支撑架相连接，所述的钻杆稳定装置和支撑架之间安装有支撑柱，所述的支撑柱底端下设有减震器，所述的支撑柱和减震器相配合；
所述的钻杆稳定装置由机体、驱动机构、联动机构、传动皮带、旋扣机构、闭合盖、小型液压缸组成，所述的机体前端上设有两个闭合盖，所述的机体和闭合盖通过小型液压缸活动连接，所述的机体内部安装有驱动机构，所述的机体内侧上设有联动机构、旋扣机构，所述的联动机构与驱动机构相啮合，所述的旋扣机构与联动机构通过传动皮带传动连接。
作为本技术方案的进一步优化，所述的驱动机构由智能液压缸、伸缩推拉杆、齿纹组成，所述的智能液压缸上设有伸缩推拉杆，所述的智能液压缸和伸缩推拉杆一端机械连接，所述的伸缩推拉杆表面上设有齿纹。
作为本技术方案的进一步优化，所述的联动机构由联动齿轮、第一齿条、第一螺纹夹头组成，所述的第一螺纹夹头后端上设有第一齿条，所述的第一螺纹夹头和第一齿条通过电焊焊接，所述的第一齿条表面上设有联动齿轮，所述的第一齿条和联动齿轮相啮合。
作为本技术方案的进一步优化，所述的联动齿轮还包括动力齿轮、第一皮带轮，所述的联动齿轮底端下设有动力齿轮，所述的联动齿轮与动力齿轮为一体化结构，所述的联动齿轮顶端上并列设有两个第一皮带轮，所述的联动齿轮和第一皮带轮固定连接。
作为本技术方案的进一步优化，所述的旋扣机构由传动齿轮、第二齿条、第二螺纹夹头组成，所述的第二螺纹夹头后端上设有第二齿条，所述的第二螺纹夹头和第二齿条通过电焊焊接，所述的第二齿条表面上设有传动齿轮，所述的第二齿条与传动齿轮相啮合。
作为本技术方案的进一步优化，所述的传动齿轮顶端上设有第二皮带轮，所述的传动齿轮和第二皮带轮固定连接。
作为本技术方案的进一步优化，所述的辅助夹器由夹体、喷淋头、清理机构组成，所述的夹体内侧上安装有两个以上的喷淋头，所述的夹体内侧底端下设有清理机构，所述的夹体和清理机构滑动配合。
作为本技术方案的进一步优化，所述的清理机构由滑块、支撑轴、螺纹清理刀、锁定杆组成，所述的滑块内侧上设有支撑轴，所述的滑块和支撑轴固定连接，所述的支撑轴表面上设有螺纹清理刀，所述的支撑轴和螺纹清理刀采用间隙配合，所述的滑块底端下设有锁定杆，所述的滑块和锁定杆活动连接。
作为本技术方案的进一步优化，所述的螺纹清理刀一端上设有导滑轮，所述的螺纹清理刀和导滑轮采用间隙配合。
作为本技术方案的进一步优化，所述的伸缩推拉杆与动力齿轮通过齿纹相啮合。
作为本技术方案的进一步优化，所述的第一皮带轮与第二皮带轮通过传动皮带传动连接。
作为本技术方案的进一步优化，所述的辅助夹器通过外接水源，对钻杆进行清理。
作为本技术方案的进一步优化，所述的清理机构与联动机构两者之间均相互平行。
有益效果
本发明一种石油钻采用智能机械，当钻杆需要专井开采石油时，将闭合盖通过小型液压缸打开，把钻杆贴合在机体内侧，驱动智能液压缸带动伸缩推拉杆工作，伸缩推拉杆利用齿纹带动动力齿轮旋转，动力齿轮将动力能传递到联动齿轮上，使得联动齿轮带动第一螺纹夹头与钻杆贴合，联动齿轮同时旋转带动第一皮带轮工作，第一皮带轮通过传动皮带带动第二皮带轮旋转，第二皮带轮带动传动齿轮旋转，传动齿轮利用第二齿条带动第二螺纹夹头与钻杆贴合，该过程完成了钻杆稳定装置对钻杆的辅助平衡工作，使得钻杆在向下钻井开采石油时，减少旋转晃动，增加开采的安全性能，将辅助夹器与外界水源相连通，当钻杆完成开采后，需要回收时，通过锁定杆控制滑块靠近钻杆，滑块利用支撑轴上的螺纹清理刀对钻杆表面上的垃圾进行刮除，辅助夹器通过喷淋头对钻杆表面上进行喷水清洗，螺纹清理刀通过导滑轮让钻杆在旋转回收时，可以减少对螺纹清理刀的双向摩擦，增加螺纹清理刀对其工作效率。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：钻杆稳定装置通过驱动机构控制联动机构与旋扣机构对不同直径的钻杆进行贴合辅助平衡工作，使得钻杆在向下钻井开采石油时，减少旋转晃动，增加开采的安全性能，辅助夹器利用清理机构对钻杆表面上的垃圾进行刮除，再通过喷淋头对钻杆表面上进行喷水清洗，较少了人工劳动量，增加了回收效率，该技术可最大限度地保证井壁不发生垮塌，避免卡钻，降低了钻井事故，提高机械钻速，并且平衡了钻杆的旋转工作。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一种石油钻采用智能机械的结构示意图。
图2为本发明一种石油钻采用智能机械的俯视剖面结构示意图。
图3为本发明联动机构与旋扣机构的动态结构示意图。
图4为本发明联动齿轮的结构示意图。
图5为本发明传动齿轮的结构示意图。
图6为本发明辅助夹器的俯视剖面结构示意图。
图7为本发明清理机构的结构示意图。
图中：钻杆稳定装置-1、辅助夹器-2、减震器-3、支撑柱-4、支撑架-5、机体-1a、驱动机构-1b、联动机构-1c、传动皮带-1d、旋扣机构-1e、闭合盖-1f、小型液压缸-1g、智能液压缸-1b1、伸缩推拉杆-1b2、齿纹-1b3、联动齿轮-1c1、第一齿条-1c2、第一螺纹夹头-1c3、动力齿轮-1c11、第一皮带轮-1c12、传动齿轮-1e1、第二齿条-1e2、第二螺纹夹头-1e3、第二皮带轮-1e11、夹体-2a、喷淋头-2b、清理机构-2c、滑块-2c1、支撑轴-2c2、螺纹清理刀-2c3、锁定杆-2c4、导滑轮-2c31。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式以及附图说明，进一步阐述本发明的优选实施方案。
实施例1
请参阅图1-图5，本发明提供一种石油钻采用智能机械，其结构包括钻杆稳定装置1、辅助夹器2、减震器3、支撑柱4、支撑架5，所述的钻杆稳定装置1底端下设有支撑架5，所述的钻杆稳定装置1和支撑架5相连接，所述的钻杆稳定装置1和支撑架5之间安装有支撑柱4，所述的支撑柱4底端下设有减震器3，所述的支撑柱4和减震器3相配合；
所述的钻杆稳定装置1由机体1a、驱动机构1b、联动机构1c、传动皮带1d、旋扣机构1e、闭合盖1f、小型液压缸1g组成，所述的机体1a前端上设有两个闭合盖1f，所述的机体1a和闭合盖1f通过小型液压缸1g活动连接，所述的机体1a内部安装有驱动机构1b，所述的机体1a内侧上设有联动机构1c、旋扣机构1e，所述的联动机构1c与驱动机构1b相啮合，所述的旋扣机构1e与联动机构1c通过传动皮带1d传动连接。
所述的驱动机构1b由智能液压缸1b1、伸缩推拉杆1b2、齿纹1b3组成，所述的智能液压缸1b1上设有伸缩推拉杆1b2，所述的智能液压缸1b1和伸缩推拉杆1b2一端机械连接，所述的伸缩推拉杆1b2表面上设有齿纹1b3。
所述的联动机构1c由联动齿轮1c1、第一齿条1c2、第一螺纹夹头1c3组成，所述的第一螺纹夹头1c3后端上设有第一齿条1c2，所述的第一螺纹夹头1c3和第一齿条1c2通过电焊焊接，所述的第一齿条1c2表面上设有联动齿轮1c1，所述的第一齿条1c2和联动齿轮1c1相啮合。
所述的联动齿轮1c1还包括动力齿轮1c11、第一皮带轮1c12，所述的联动齿轮1c1底端下设有动力齿轮1c11，所述的联动齿轮1c1与动力齿轮1c11为一体化结构，所述的联动齿轮1c1顶端上并列设有两个第一皮带轮1c12，所述的联动齿轮1c1和第一皮带轮1c12固定连接。
所述的旋扣机构1e由传动齿轮1e1、第二齿条1e2、第二螺纹夹头1e3组成，所述的第二螺纹夹头1e3后端上设有第二齿条1e2，所述的第二螺纹夹头1e3和第二齿条1e2通过电焊焊接，所述的第二齿条1e2表面上设有传动齿轮1e1，所述的第二齿条1e2与传动齿轮1e1相啮合。
所述的传动齿轮1e1顶端上设有第二皮带轮1e11，所述的传动齿轮1e1和第二皮带轮1e11固定连接。
本实施例的原理：当钻杆需要专井开采石油时，将闭合盖1f通过小型液压缸1g打开，把钻杆贴合在机体1a内侧，驱动智能液压缸1b1带动伸缩推拉杆1b2工作，伸缩推拉杆1b2利用齿纹1b3带动动力齿轮1c11旋转，动力齿轮1c11将动力能传递到联动齿轮1c1上，使得联动齿轮1c1带动第一螺纹夹头1c3与钻杆贴合，联动齿轮1c1同时旋转带动第一皮带轮1c12工作，第一皮带轮1c12通过传动皮带1d带动第二皮带轮1e11旋转，第二皮带轮1e11带动传动齿轮1e1旋转，传动齿轮1e1利用第二齿条1e2带动第二螺纹夹头1e3与钻杆贴合，该过程完成了钻杆稳定装置1对钻杆的辅助平衡工作，使得钻杆在向下钻井开采石油时，减少旋转晃动，增加开采的安全性能。
本实施例解决问题的方法是：钻杆稳定装置1通过驱动机构1b控制联动机构1c与旋扣机构1e对不同直径的钻杆进行贴合辅助平衡工作，使得钻杆在向下钻井开采石油时，减少旋转晃动，增加开采的安全性能。
实施例2
请参阅图1-图7，本发明提供一种石油钻采用智能机械，所述的辅助夹器2由夹体2a、喷淋头2b、清理机构2c组成，所述的夹体2a内侧上安装有两个以上的喷淋头2b，所述的夹体2a内侧底端下设有清理机构2c，所述的夹体2a和清理机构2c滑动配合。
所述的清理机构2c由滑块2c1、支撑轴2c2、螺纹清理刀2c3、锁定杆2c4组成，所述的滑块2c1内侧上设有支撑轴2c2，所述的滑块2c1和支撑轴2c2固定连接，所述的支撑轴2c2表面上设有螺纹清理刀2c3，所述的支撑轴2c2和螺纹清理刀2c3采用间隙配合，所述的滑块2c1底端下设有锁定杆2c4，所述的滑块2c1和锁定杆2c4活动连接。
所述的螺纹清理刀2c3一端上设有导滑轮2c31，所述的螺纹清理刀2c3和导滑轮2c31采用间隙配合。
所述的伸缩推拉杆1b2与动力齿轮1c11通过齿纹1b3相啮合。
所述的第一皮带轮1c12与第二皮带轮1e11通过传动皮带1d传动连接，所述的辅助夹器2通过外接水源，对钻杆进行清理，所述的清理机构2c与联动机构1c两者之间均相互平行。
本实施例的原理：将辅助夹器2与外界水源相连通，当钻杆完成开采后，需要回收时，通过锁定杆2c4控制滑块2c1靠近钻杆，滑块2c1利用支撑轴2c2上的螺纹清理刀2c3对钻杆表面上的垃圾进行刮除，辅助夹器2通过喷淋头2b对钻杆表面上进行喷水清洗，螺纹清理刀2c3通过导滑轮2c31让钻杆在旋转回收时，可以减少对螺纹清理刀2c3的双向摩擦，增加螺纹清理刀2c3对其工作效率。
本实施例解决问题的方法是：辅助夹器2利用清理机构2c对钻杆表面上的垃圾进行刮除，再通过喷淋头2b对钻杆表面上进行喷水清洗，较少了人工劳动量，增加了回收效率。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神或基本特征的前提下，不仅能够以其他的具体形式实现本发明，还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围，因此本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定，而不是上述说明限定。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (9)
1.一种石油钻采用智能机械，其结构包括钻杆稳定装置(1)、辅助夹器(2)、减震器(3)、支撑柱(4)、支撑架(5)，所述的钻杆稳定装置(1)底端下设有支撑架(5)，所述的钻杆稳定装置(1)和支撑架(5)相连接，所述的钻杆稳定装置(1)和支撑架(5)之间安装有支撑柱(4)，所述的支撑柱(4)底端下设有减震器(3)，所述的支撑柱(4)和减震器(3)相配合，其特征在于：
所述的钻杆稳定装置(1)由机体(1a)、驱动机构(1b)、联动机构(1c)、传动皮带(1d)、旋扣机构(1e)、闭合盖(1f)、小型液压缸(1g)组成，所述的机体(1a)前端上设有两个闭合盖(1f)，所述的机体(1a)和闭合盖(1f)通过小型液压缸(1g)活动连接，所述的机体(1a)内部安装有驱动机构(1b)，所述的机体(1a)内侧上设有联动机构(1c)、旋扣机构(1e)，所述的联动机构(1c)与驱动机构(1b)相啮合，所述的旋扣机构(1e)与联动机构(1c)通过传动皮带(1d)传动连接。
2.根据权利要求1所述的一种石油钻采用智能机械，其特征在于：所述的驱动机构(1b)由智能液压缸(1b1)、伸缩推拉杆(1b2)、齿纹(1b3)组成，所述的智能液压缸(1b1)上设有伸缩推拉杆(1b2)，所述的智能液压缸(1b1)和伸缩推拉杆(1b2)一端机械连接，所述的伸缩推拉杆(1b2)表面上设有齿纹(1b3)。
3.根据权利要求1所述的一种石油钻采用智能机械，其特征在于：所述的联动机构(1c)由联动齿轮(1c1)、第一齿条(1c2)、第一螺纹夹头(1c3)组成，所述的第一螺纹夹头(1c3)后端上设有第一齿条(1c2)，所述的第一螺纹夹头(1c3)和第一齿条(1c2)通过电焊焊接，所述的第一齿条(1c2)表面上设有联动齿轮(1c1)，所述的第一齿条(1c2)和联动齿轮(1c1)相啮合。
4.根据权利要求1所述的一种石油钻采用智能机械，其特征在于：所述的联动齿轮(1c1)还包括动力齿轮(1c11)、第一皮带轮(1c12)，所述的联动齿轮(1c1)底端下设有动力齿轮(1c11)，所述的联动齿轮(1c1)与动力齿轮(1c11)为一体化结构，所述的联动齿轮(1c1)顶端上并列设有两个第一皮带轮(1c12)，所述的联动齿轮(1c1)和第一皮带轮(1c12)固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种石油钻采用智能机械，其特征在于：所述的旋扣机构(1e)由传动齿轮(1e1)、第二齿条(1e2)、第二螺纹夹头(1e3)组成，所述的第二螺纹夹头(1e3)后端上设有第二齿条(1e2)，所述的第二螺纹夹头(1e3)和第二齿条(1e2)通过电焊焊接，所述的第二齿条(1e2)表面上设有传动齿轮(1e1)，所述的第二齿条(1e2)与传动齿轮(1e1)相啮合。
6.根据权利要求1所述的一种石油钻采用智能机械，其特征在于：所述的传动齿轮(1e1)顶端上设有第二皮带轮(1e11)，所述的传动齿轮(1e1)和第二皮带轮(1e11)固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种石油钻采用智能机械，其特征在于：所述的辅助夹器(2)由夹体(2a)、喷淋头(2b)、清理机构(2c)组成，所述的夹体(2a)内侧上安装有两个以上的喷淋头(2b)，所述的夹体(2a)内侧底端下设有清理机构(2c)，所述的夹体(2a)和清理机构(2c)滑动配合。
8.根据权利要求7所述的一种石油钻采用智能机械，其特征在于：所述的清理机构(2c)由滑块(2c1)、支撑轴(2c2)、螺纹清理刀(2c3)、锁定杆(2c4)组成，所述的滑块(2c1)内侧上设有支撑轴(2c2)，所述的滑块(2c1)和支撑轴(2c2)固定连接，所述的支撑轴(2c2)表面上设有螺纹清理刀(2c3)，所述的支撑轴(2c2)和螺纹清理刀(2c3)采用间隙配合，所述的滑块(2c1)底端下设有锁定杆(2c4)，所述的滑块(2c1)和锁定杆(2c4)活动连接。
9.根据权利要求8所述的一种石油钻采用智能机械，其特征在于：所述的螺纹清理刀(2c3)一端上设有导滑轮(2c31)，所述的螺纹清理刀(2c3)和导滑轮(2c31)采用间隙配合。
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