CN112727382A - 一种井下随钻遥控伸缩短钻铤 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种井下随钻遥控伸缩短钻铤,涉及钻铤技术领域。本发明包括多个钻铤模组,多个钻铤模组按照从上至下的顺序依次排列,位于最上端的钻铤模组的上端装配有连接头,位于最下端的钻铤模组的下端装配有钻土头,钻铤模组由伸缩机构和取样机构组成,伸缩机构位于取样机构的上端,伸缩机构的上端固定有第二连接件。本发明通过启动第一传动电机带动保护外壳在限位轴杆的外侧进行移动,调节钻铤模组的长度,能够根据使用者的需求调节装置的长度,从而大大的提升装置的适用范围,通过启动第一传动电机对取样机构的位置进行微调,并启动第二传动电机使取样筒进行转动,能够较为简单的对多个位置的泥土进行取样,为使用者带来极大的便利。
Description
技术领域
本发明属于钻铤技术领域,特别是涉及一种井下随钻遥控伸缩短钻铤。
背景技术
钻铤处在钻柱的最下部,是下部钻具组合的主要组成部分,其主要特点是壁厚大(一般为38~53mm,相当于钻杆壁厚的4~6倍),具有较大的重力和刚度,为了方便起下钻工作,可以在钻铤的内螺纹的外表面加工吊卡槽和卡瓦槽,钻铤使用轧制或锻造的AISI4145H铬钼合金钢制造,对化学成分及微量元素的含量进行有效的控制;
钻铤一般分为3种,螺旋钻铤、无磁钻铤和整体钻铤,整体钻铤为光滑的厚壁圆管,两端加工连接螺纹,螺旋钻铤在圆钻铤外圆柱面上加工3条右旋的螺旋槽,以减少与井壁的接触面积,能有效的防止压差卡钻,无磁钻铤主要用于石油钻井过程中的监测,结构与整体钻铤相同,无磁钻铤是使用N1310低碳合金钢制造,该材料是经过严格的化学成分分析锻造而成,该材料经机械性能测试可以确保硬度、韧性、冲击值以及抗腐蚀性能符合标准,具有良好的低磁导率和良好的机械加工性能;
但现有钻铤不能够根据使用者的需求调节装置的长度,装置的适用范围较小,且对土地内部的泥土进行取样时较为困难,为使用者带来极大的不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种井下随钻遥控伸缩短钻铤,以解决了现有的问题:有钻铤不能够根据使用者的需求调节装置的长度,装置的适用范围较小,且对土地内部的泥土进行取样时较为困难,为使用者带来极大的不便。
为解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:
本发明为一种井下随钻遥控伸缩短钻铤,包括多个钻铤模组,多个所述钻铤模组按照从上至下的顺序依次排列,位于最上端的钻铤模组的上端装配有连接头,位于最下端的钻铤模组的下端装配有钻土头;
所述钻铤模组由伸缩机构和取样机构组成,所述伸缩机构位于取样机构的上端,所述伸缩机构的上端固定有第二连接件,所述取样机构的下端固定有第三连接件;
所述伸缩机构包括保护外壳,所述保护外壳的中间位置滑动连接限位轴杆,所述限位轴杆位于保护外壳内部的一端开设有电机安装腔,所述电机安装腔的内部装配有第一传动电机,所述第一传动电机的输出端固定连接有传动啮齿轮,所述限位轴杆位于保护外壳内部一端的周侧固定有多个限位支架,所述限位支架的内部转动连接有传动限位轮,所述传动限位轮的下端固定有从动啮齿轮,所述从动啮齿轮和传动啮齿轮啮合连接,所述保护外壳的内部固定有多个与传动限位轮相适应的限位螺纹杆,所述限位螺纹杆和传动限位轮螺纹连接。
本技术方案中,通过启动第一传动电机带动保护外壳在限位轴杆的外侧进行移动,调节钻铤模组的长度,能够根据使用者的需求调节装置的长度,从而大大的提升装置的适用范围。
进一步地,所述限位支架的内部装配有滚动轴承,所述传动限位轮和限位支架通过滚动轴承转动连接。
本技术方案中,通过在限位支架的内部装配有滚动轴承,能够有效的减小传动限位轮和限位支架之间的摩擦力,使传动限位轮转动的更加方便。
进一步地,所述保护外壳的上端螺钉连接有限位加固板,所述限位加固板和限位轴杆滑动连接。
本技术方案中,通过在保护外壳的上端螺钉连接有限位加固板,能够有效的对保护外壳和限位轴杆的连接进行加固;
进一步地,所述取样机构包括取样外壳,所述取样外壳的一端设置有取样腔,所述取样腔的内部装配有取样筒,所述取样筒的上端和下端均固定有定位杆,所述定位杆转动连接在取样腔的内部,位于上端的定位杆的上端固定有第一啮齿轮,所述取样外壳内部的一端螺钉连接有第二传动电机,所述第二传动电机的输出端固定连接有第五啮齿轮,所述取样外壳内部的顶端且位于第一啮齿轮和第五啮齿轮之间转动连接有第二啮齿轮、第三啮齿轮和第四啮齿轮,所述第一啮齿轮和第二啮齿轮啮齿连接,所述第二啮齿轮和第三啮齿轮啮齿连接,所述第三啮齿轮和第四啮齿轮啮齿连接,所述第四啮齿轮和第五啮齿轮啮齿连接。
本技术方案中,通过启动第一传动电机对取样机构的位置进行微调,并启动第二传动电机使取样筒进行转动,能够较为简单的对多个位置的泥土进行取样,为使用者带来极大的便利。
进一步地,所述取样筒的一侧固定有多个取土爪。
本技术方案中,通过在取样筒的一侧固定有多个取土爪,能够更加便利的对泥土进行抓取;
进一步地,所述取样筒和取土爪为注塑一体成型的合金。
本技术方案中,通过使用合金将取样筒和取土爪注塑一体成型,能够有效的加强取样筒和取土爪的强度。
进一步地,所述钻土头由锥土台和第一连接件组成,所述第一连接件固定在锥土台的上端,所述第一连接件和第三连接件螺钉连接。
进一步地,所述锥土台的形状呈锥台形。
本发明具有以下有益效果:
1、本发明通过启动第一传动电机带动保护外壳在限位轴杆的外侧进行移动,调节钻铤模组的长度,能够根据使用者的需求调节装置的长度,从而大大的提升装置的适用范围。
2、本发明通过启动第一传动电机对取样机构的位置进行微调,并启动第二传动电机使取样筒进行转动,能够较为简单的对多个位置的泥土进行取样,为使用者带来极大的便利。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种井下随钻遥控伸缩短钻铤的结构示意图;
图2为本发明一种井下随钻遥控伸缩短钻铤钻土头的结构示意图;
图3为本发明一种井下随钻遥控伸缩短钻铤钻铤模组的结构示意图;
图4为本发明一种井下随钻遥控伸缩短钻铤钻铤模组的剖切结构示意图;
图5为本发明一种井下随钻遥控伸缩短钻铤伸缩机构的剖切结构示意图;
图6为本发明一种井下随钻遥控伸缩短钻铤取样机构的剖切结构示意图;
图7为本发明一种井下随钻遥控伸缩短钻铤取样机构的局部结构示意图;
图8为本发明一种井下随钻遥控伸缩短钻铤取样机构的局部剖切结构示意图。
附图中,各标号所代表的部件列表如下:
1、钻铤模组;2、钻土头;3、连接头;4、锥土台;5、第一连接件;6、伸缩机构;7、取样机构;8、第二连接件;9、第三连接件;10、保护外壳;11、限位轴杆;12、限位加固板;13、电机安装腔;14、第一传动电机;15、传动啮齿轮;16、限位支架;17、传动限位轮;18、从动啮齿轮;19、限位螺纹杆;20、取样外壳;21、取样筒;22、取土爪;23、定位杆;24、第一啮齿轮;25、第二啮齿轮;26、第三啮齿轮;27、第四啮齿轮;28、第五啮齿轮;29、第二传动电机;30、取样腔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4所示,本发明为一种井下随钻遥控伸缩短钻铤,包括多个钻铤模组1,多个钻铤模组1按照从上至下的顺序依次排列,位于最上端的钻铤模组1的上端装配有连接头3,位于最下端的钻铤模组1的下端装配有钻土头2;
钻铤模组1由伸缩机构6和取样机构7组成,伸缩机构6位于取样机构7的上端,伸缩机构6的上端固定有第二连接件8,取样机构7的下端固定有第三连接件9;
请参阅图5所示,伸缩机构6包括保护外壳10,保护外壳10的中间位置滑动连接限位轴杆11,限位轴杆11位于保护外壳10内部的一端开设有电机安装腔13,电机安装腔13的内部装配有第一传动电机14,第一传动电机14的输出端固定连接有传动啮齿轮15,限位轴杆11位于保护外壳10内部一端的周侧固定有多个限位支架16,限位支架16的内部转动连接有传动限位轮17,传动限位轮17的下端固定有从动啮齿轮18,从动啮齿轮18和传动啮齿轮15啮合连接,保护外壳10的内部固定有多个与传动限位轮17相适应的限位螺纹杆19,限位螺纹杆19和传动限位轮17螺纹连接;
在使用时通过机械将钻铤模组1钻入土地内部,然后启动第一传动电机14,第一传动电机14启动后对带动传动啮齿轮15进行转动,因为传动啮齿轮15和从动啮齿轮18啮合连接,传动啮齿轮15转动时会带动从动啮齿轮18一起进行转动,从动啮齿轮18转动时会带动传动限位轮17一起进行转动,因为传动限位轮17和限位螺纹杆19螺纹连接,传动限位轮17转动时会带动限位螺纹杆19进行垂直移动,限位螺纹杆19移动时会带动保护外壳10一起进行移动,从而使保护外壳10在限位轴杆11的外侧进行移动,调节钻铤模组1的长度,从而能够根据使用者的需求调节装置的长度,大大的提升装置的适用范围;
在此,限位支架16的内部装配有滚动轴承,传动限位轮17和限位支架16通过滚动轴承转动连接;
具体的,保护外壳10的上端螺钉连接有限位加固板12,限位加固板12和限位轴杆11滑动连接,用以对保护外壳10和限位轴杆11的连接进行加固;
进一步地,请参阅图6-8所示,取样机构7包括取样外壳20,取样外壳20的一端设置有取样腔30,取样腔30的内部装配有取样筒21,取样筒21的一侧固定有多个取土爪22,取样筒21的上端和下端均固定有定位杆23,定位杆23转动连接在取样腔30的内部,位于上端的定位杆23的上端固定有第一啮齿轮24,取样外壳20内部的一端螺钉连接有第二传动电机29,第二传动电机29的输出端固定连接有第五啮齿轮28,取样外壳20内部的顶端且位于第一啮齿轮24和第五啮齿轮28之间转动连接有第二啮齿轮25、第三啮齿轮26和第四啮齿轮27,第一啮齿轮24和第二啮齿轮25啮齿连接,第二啮齿轮25和第三啮齿轮26啮齿连接,第三啮齿轮26和第四啮齿轮27啮齿连接,第四啮齿轮27和第五啮齿轮28啮齿连接;
在使用过程中通过启动第一传动电机14调整取样机构7的位置,对取样机构7的位置进行微调,取样机构7的位置调整完成后启动第二传动电机29,第二传动电机29启动后会带动第五啮齿轮28进行转动,因为第五啮齿轮28和第四啮齿轮27啮齿连接,第五啮齿轮28转动时会带动第四啮齿轮27一起进行转动,因为第四啮齿轮27和第三啮齿轮26啮齿连接,第四啮齿轮27转动时会带动第三啮齿轮26一起进行转动,因为第三啮齿轮26和第二啮齿轮25啮合连接,第三啮齿轮26转动时会带动第二啮齿轮25一起进行转动,因为第二啮齿轮25和第一啮齿轮24啮合连接,第二啮齿轮25转动时会带动第一啮齿轮24一起进行转动,第一啮齿轮24转动时会通过定位杆23带动取样筒21一起进行转动,取样筒21转动时会带动取土爪22一起进行转动,取样筒21和取土爪22转动时会对待取样泥土进行抓取,将取出的泥土样品装入取样腔30的内部,直至取样筒21和取样外壳20形成一个密封的空间,对取样腔30进行密封,然后使用机械将装置从土地内部取出,再次启动第二传动电机29使取样筒21进行转动,便可以将取样腔30内部的泥土样品取出,从而能够较为简单的对多个位置的泥土进行取样,为使用者带来极大的便利;
在此,取样筒21和取土爪22为注塑一体成型的合金;
具体的,钻土头2由锥土台4和第一连接件5组成,第一连接件5固定在锥土台4的上端,第一连接件5和第三连接件9螺钉连接,锥土台4的形状呈锥台形。
本实施例的一个具体应用为:在使用时通过机械将钻铤模组1钻入土地内部,然后启动第一传动电机14,第一传动电机14启动后对带动传动啮齿轮15进行转动,因为传动啮齿轮15和从动啮齿轮18啮合连接,传动啮齿轮15转动时会带动从动啮齿轮18一起进行转动,从动啮齿轮18转动时会带动传动限位轮17一起进行转动,因为传动限位轮17和限位螺纹杆19螺纹连接,传动限位轮17转动时会带动限位螺纹杆19进行垂直移动,限位螺纹杆19移动时会带动保护外壳10一起进行移动,从而使保护外壳10在限位轴杆11的外侧进行移动,调节钻铤模组1的长度,从而能够根据使用者的需求调节装置的长度,大大的提升装置的适用范围;
在使用过程中通过启动第一传动电机14调整取样机构7的位置,对取样机构7的位置进行微调,取样机构7的位置调整完成后启动第二传动电机29,第二传动电机29启动后会带动第五啮齿轮28进行转动,因为第五啮齿轮28和第四啮齿轮27啮齿连接,第五啮齿轮28转动时会带动第四啮齿轮27一起进行转动,因为第四啮齿轮27和第三啮齿轮26啮齿连接,第四啮齿轮27转动时会带动第三啮齿轮26一起进行转动,因为第三啮齿轮26和第二啮齿轮25啮合连接,第三啮齿轮26转动时会带动第二啮齿轮25一起进行转动,因为第二啮齿轮25和第一啮齿轮24啮合连接,第二啮齿轮25转动时会带动第一啮齿轮24一起进行转动,第一啮齿轮24转动时会通过定位杆23带动取样筒21一起进行转动,取样筒21转动时会带动取土爪22一起进行转动,取样筒21和取土爪22转动时会对待取样泥土进行抓取,将取出的泥土样品装入取样腔30的内部,直至取样筒21和取样外壳20形成一个密封的空间,对取样腔30进行密封,然后使用机械将装置从土地内部取出,再次启动第二传动电机29使取样筒21进行转动,便可以将取样腔30内部的泥土样品取出,从而能够较为简单的对多个位置的泥土进行取样,为使用者带来极大的便利。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (8)
1.一种井下随钻遥控伸缩短钻铤,其特征在于:包括多个钻铤模组(1),多个所述钻铤模组(1)按照从上至下的顺序依次排列,位于最上端的钻铤模组(1)的上端装配有连接头(3),位于最下端的钻铤模组(1)的下端装配有钻土头(2);
所述钻铤模组(1)由伸缩机构(6)和取样机构(7)组成,所述伸缩机构(6)位于取样机构(7)的上端,所述伸缩机构(6)的上端固定有第二连接件(8),所述取样机构(7)的下端固定有第三连接件(9);
所述伸缩机构(6)包括保护外壳(10),所述保护外壳(10)的中间位置滑动连接限位轴杆(11),所述限位轴杆(11)位于保护外壳(10)内部的一端开设有电机安装腔(13),所述电机安装腔(13)的内部装配有第一传动电机(14),所述第一传动电机(14)的输出端固定连接有传动啮齿轮(15),所述限位轴杆(11)位于保护外壳(10)内部一端的周侧固定有多个限位支架(16),所述限位支架(16)的内部转动连接有传动限位轮(17),所述传动限位轮(17)的下端固定有从动啮齿轮(18),所述从动啮齿轮(18)和传动啮齿轮(15)啮合连接,所述保护外壳(10)的内部固定有多个与传动限位轮(17)相适应的限位螺纹杆(19),所述限位螺纹杆(19)和传动限位轮(17)螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的一种井下随钻遥控伸缩短钻铤,其特征在于,所述限位支架(16)的内部装配有滚动轴承,所述传动限位轮(17)和限位支架(16)通过滚动轴承转动连接。
3.根据权利要求1所述的一种井下随钻遥控伸缩短钻铤,其特征在于,所述保护外壳(10)的上端螺钉连接有限位加固板(12),所述限位加固板(12)和限位轴杆(11)滑动连接。
4.根据权利要求1所述的一种井下随钻遥控伸缩短钻铤,其特征在于,所述取样机构(7)包括取样外壳(20),所述取样外壳(20)的一端设置有取样腔(30),所述取样腔(30)的内部装配有取样筒(21),所述取样筒(21)的上端和下端均固定有定位杆(23),所述定位杆(23)转动连接在取样腔(30)的内部,位于上端的定位杆(23)的上端固定有第一啮齿轮(24),所述取样外壳(20)内部的一端螺钉连接有第二传动电机(29),所述第二传动电机(29)的输出端固定连接有第五啮齿轮(28),所述取样外壳(20)内部的顶端且位于第一啮齿轮(24)和第五啮齿轮(28)之间转动连接有第二啮齿轮(25)、第三啮齿轮(26)和第四啮齿轮(27),所述第一啮齿轮(24)和第二啮齿轮(25)啮齿连接,所述第二啮齿轮(25)和第三啮齿轮(26)啮齿连接,所述第三啮齿轮(26)和第四啮齿轮(27)啮齿连接,所述第四啮齿轮(27)和第五啮齿轮(28)啮齿连接。
5.根据权利要求4所述的一种井下随钻遥控伸缩短钻铤,其特征在于,所述取样筒(21)的一侧固定有多个取土爪(22)。
6.根据权利要求5所述的一种井下随钻遥控伸缩短钻铤,其特征在于,所述取样筒(21)和取土爪(22)为注塑一体成型的合金。
7.根据权利要求1所述的一种井下随钻遥控伸缩短钻铤,其特征在于,所述钻土头(2)由锥土台(4)和第一连接件(5)组成,所述第一连接件(5)固定在锥土台(4)的上端,所述第一连接件(5)和第三连接件(9)螺钉连接。
8.根据权利要求7所述的一种井下随钻遥控伸缩短钻铤,其特征在于,所述锥土台(4)的形状呈锥台形。
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