CN115306307A - 一种石油开采用钻具 - Google Patents
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Abstract
本发明属于石油开采设备技术领域，公开一种石油开采用钻具，包括支护外管，所述固定环均匀套接安装在所述支护外管外部，所述固定管均匀嵌入安装在所述固定环内部，所述圆环轨道嵌入安装在所述固定环内部顶端，所述驱动电机嵌入安装在所述圆环轨道内部中部，所述旋转臂套接安装在所述驱动电机外部，所述冲压块铰接安装在所述驱动电机外部中部，所述支撑翘板嵌入安装在所述固定管内壁两侧。本发明通过固定管内部的驱动电机驱动旋转臂在圆环轨道内部进行循环转动，由冲压块持续性对支撑翘板挤压，在支撑翘板杠杆的作用下，使钻杆在开采槽内壁处进行钻孔，实现对石油开采槽内壁的自动穿孔功能，有利于保证后期对支护外管与开采槽之间浇注的便捷性。
Description
技术领域
本发明涉及石油开采设备技术领域，具体为一种石油开采用钻具。
背景技术
油气田是指受单一局部构造单位所控制的同一面积内的油藏、气藏、油气藏的总和。石油是重要的不可再生的资源，对国家经济发展和社会发展具有重要作用，油田开采时为了将石油资源由地幔中抽采，需要使用石油开采用钻具对底壳中的岩层进行钻探。
然而，现有的石油开采用钻具在使用时存在不能实现对油田地表开采槽内壁顶端位置处的自动穿孔和浇注功能，导致支护外管在油田地表位置处开采槽内壁顶端中安装的牢固性较差和钻头在开采槽内部开采方向容易发生偏斜，导致钻头在开采掘进的稳定性较差的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有自动穿孔、浇注功能和使用牢固稳定的石油开采用钻具。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种石油开采用钻具，包括支护外管，所述支护外管内部均匀嵌入安装有固定机构，所述固定机构外部底端卡接安装有爬行机构，所述固定机构内部底端嵌入安装有浇注机构，所述爬行机构外部底端卡接安装有开采机构，所述固定机构用于对所述支护外管在油田地表开采槽内壁顶端位置处进行安装固定，所述爬行机构用于对所述开采机构在开采槽内部进行移动，所述浇注机构用于对所述固定机构进行混凝土浇注，所述开采机构用于对开采槽进行掘进。所述固定机构包括固定环、固定管、圆环轨道、驱动电机、旋转臂、冲压块、支撑翘板、压缩弹簧以及钻杆，所述固定环均匀套接安装在所述支护外管外部，所述固定管均匀嵌入安装在所述固定环内部，所述圆环轨道嵌入安装在所述固定环内部顶端，所述驱动电机嵌入安装在所述圆环轨道内部中部，所述旋转臂套接安装在所述驱动电机外部，所述冲压块铰接安装在所述驱动电机外部中部，所述支撑翘板均匀嵌入安装在所述固定管内壁两侧，所述压缩弹簧嵌入安装在所述支撑翘板外部底端一侧，所述钻杆嵌入安装在所述支撑翘板外部顶端一侧。
进一步的，所述冲压块的形状为倒梯形，所述钻杆贯穿安装在所述支护外管外壁两侧，且所述钻杆的形状为圆锥形。
进一步的，所述爬行机构包括爬行管、轴承卡环、活动铰臂、伸缩套杆、钢滚轮以及支撑弹簧，所述爬行管套接安装在所述固定管外部顶端，所述轴承卡环套接安装在所述固定管外部底端，所述活动铰臂均匀铰接安装在所述固定管外壁边缘处一侧，所述伸缩套杆嵌入安装在所述固定管内部，所述钢滚轮转动安装在所述活动铰臂外部顶端。
进一步的，所述支撑弹簧嵌入套接安装在所述爬行管内部对应所述支撑弹簧外部顶端。
进一步的，所述浇注机构包括驱动泵、混凝土内胆、输送管、排液内槽以及磁吸板，所述驱动泵嵌入安装在所述固定管内部底端，所述混凝土内胆安装在所述驱动泵外部顶端，所述输送管嵌入安装在所述混凝土内胆顶端两侧与所述钻杆连接位置处，所述排液内槽均匀开设在所述钻杆内部，所述磁吸板安装在所述钻杆外部底端。
进一步的，所述混凝土内胆内部转动安装有搅拌板，且所述混凝土内胆内壁安装有电加热板。
进一步的，所述开采机构包括钻头、齿块、螺旋刀以及固定卡座，所述钻头固定卡接安装在所述爬行管外部底端，所述齿块均匀设置在所述钻头外壁表面，所述螺旋刀焊接设置在所述齿块表面，所述钻头外部顶端与所述爬行管之间通过所述固定卡座固定连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明设置有固定机构，当固定环将支护外管在开采槽内部进行支撑时，通过固定管内部的驱动电机驱动旋转臂在圆环轨道内部进行循环转动，由冲压块持续性对支撑翘板挤压，在支撑翘板杠杆的作用下，使得钻杆在开采槽内壁处进行钻孔，并通过压缩弹簧对支撑翘板进行支撑可对钻杆进行缩回，从而实现了对石油开采槽内壁的自动穿孔功能，
设置有爬行机构，当钻头在对开采槽进行掘进时，活动铰臂处于拉伸状态，由伸缩套杆带动固定管向爬行管内部进行收缩，由支撑弹簧对固定管底端进行支撑，配合两个轴承卡环之间的活动铰臂进行收缩弯折，配合钢滚轮对爬行管在开采槽内壁进行辅助支撑，从而解决了爬行管底端钻头在开采槽内部开采方向容易发生偏斜的问题，提高了爬行机构对开采槽内径的适应性，保证了钻头在开采掘进的稳定性。
设置浇注机构，通过驱动泵可以将混凝土内胆内部的混凝土浆液有输送管注入至排液内槽内部，并通过钻杆内部排液内槽可将混凝土浆液排送至开采槽中的穿孔缝隙中，从而实现了对支护外管与开采槽内壁钻孔之间浇注连接的功能，保证了支护外管在石油开采槽中安装的牢固性。
通过设置有开采机构，通过齿块和螺旋刀增加了钻头外部的与石油开采地质之间咬合的紧密性和牢固性，保证了钻头对开采地质的破碎力度和坚硬程度，对废渣排放便捷，提高开采钻具钻井时的便捷性。
附图说明
图1为本发明中的支护外管的立体结构示意图；
图2为图1中去除支护外管之后剖视的平面结构示意图；
图3为图2中的A处的放大的立体结构示意图；
图4为图1中的爬行管安装的立体结构示意图；
图5为图4中的支撑弹簧安装的立体结构示意图；
图6为图1中的混凝土内胆安装的剖视结构示意图；
图7为图1中的钻头主视的平面结构示意图。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：请参阅图1-图3所示，其中，一种石油开采用钻具，包括支护外管1，支护外管1内部均匀嵌入安装有固定机构2，固定机构2外部底端卡接安装有爬行机构3，固定机构2内部底端嵌入安装有浇注机构4，爬行机构3外部底端卡接安装有开采机构5，固定机构2包括固定环201、固定管202、圆环轨道203、驱动电机204、旋转臂205、冲压块206、支撑翘板207、压缩弹簧208以及钻杆209，固定环201均匀套接安装在支护外管1外部，固定管202均匀嵌入安装在固定环201内部，圆环轨道203嵌入安装在固定环201内部顶端，驱动电机204嵌入安装在圆环轨道203内部中部，旋转臂205套接安装在驱动电机204外部，冲压块206铰接安装在驱动电机204外部中部，支撑翘板207均匀嵌入安装在固定管202内壁两侧，压缩弹簧208嵌入安装在支撑翘板207外部底端一侧，钻杆209嵌入安装在支撑翘板207外部顶端一侧，当固定环201将支护外管1在开采槽内部支撑时，通过固定管202内部的驱动电机204驱动旋转臂205在圆环轨道203内部循环转动，由冲压块206持续性对支撑翘板207挤压，在支撑翘板207杠杆的作用下，使得钻杆209在开采槽内壁处进行钻孔，并通过压缩弹簧208对支撑翘板207的支撑可对钻杆209进行缩回，从而实现了对石油开采槽内壁的自动穿孔功能，为了保证支撑翘板207对支撑翘板207的持续挤压冲压块206的形状为倒梯形，钻杆209贯穿安装在支护外管1外壁两侧，为了保证钻杆209穿孔的可靠性，钻杆209的形状为圆锥形。
工作时，固定环201将支护外管1在开采槽内部进行支撑，通过固定管202内部的驱动电机204驱动旋转臂205在圆环轨道203内部进行循环转动，由冲压块206持续性对支撑翘板207挤压，在支撑翘板207杠杆的作用下，使得钻杆209在开采槽内壁处进行钻孔，配合压缩弹簧208对支撑翘板207进行支撑可对钻杆209进行缩回，实现了对石油开采槽内壁的自动穿孔功能。
如图4至图5所示，爬行机构3包括爬行管301、轴承卡环302、活动铰臂303、伸缩套杆304、钢滚轮305以及支撑弹簧306，爬行管301套接安装在固定管202外部顶端，轴承卡环302套接安装在固定管202外部底端，活动铰臂303均匀铰接安装在固定管202外壁边缘处一侧，伸缩套杆304嵌入安装在固定管202内部，钢滚轮305转动安装在活动铰臂303外部顶端，支撑弹簧306嵌入套接安装在爬行管301内部对应支撑弹簧306外部顶端，当通过钻头501在对开采槽进行掘进时，活动铰臂303处于拉伸状态，由伸缩套杆304带动固定管202向爬行管301内部进行收缩，由支撑弹簧306对固定管202底端进行支撑，配合两个轴承卡环302之间的活动铰臂303进行收缩弯折，配合钢滚轮305对爬行管301在开采槽内壁进行辅助支撑，从而解决了爬行管301底端钻头501在开采槽内部开采方向容易发生偏斜的问题，提高了爬行机构3对开采槽内径的适应性，保证了钻头501在开采掘进的稳定性。
工作时，通过钻头501在对开采槽进行掘进时，活动铰臂303处于拉伸状态，由伸缩套杆304带动固定管202向爬行管301内部进行收缩，由支撑弹簧306对固定管202底端进行支撑，配合两个轴承卡环302之间的活动铰臂303进行收缩弯折，配合钢滚轮305对爬行管301在开采槽内壁进行辅助支撑不通顺，解决了爬行管301底端钻头501在开采槽内部开采方向容易发生偏斜的问题，保证了钻头501在开采掘进的稳定性。
如图6至图7所示，浇注机构4包括驱动泵401、混凝土内胆402、输送管403、排液内槽404以及磁吸板405，驱动泵401嵌入安装在固定管202内部底端，混凝土内胆402安装在驱动泵401外部顶端，输送管403嵌入安装在混凝土内胆402顶端两侧与钻杆209连接位置处，排液内槽404均匀开设在钻杆209内部，磁吸板405安装在钻杆209外部底端，通过驱动泵401可以将混凝土内胆402内部的混凝土浆液由输送管403注入至排液内槽404内部，并通过钻杆209内部排液内槽404可将混凝土浆液排送至开采槽中的穿孔缝隙中，从而实现了对支护外管1与开采槽内壁钻孔之间浇注连接的功能，保证了支护外管1在石油开采槽中安装的牢固性，为了保证混凝土内胆402内部混凝土浆液搅拌的效率和质量，避免混凝土浆液的凝固，混凝土内胆402内部转动安装有搅拌板，且混凝土内胆402内壁安装有电加热板。
开采机构5包括钻头501、齿块502、螺旋刀503、以及固定卡座504，钻头501固定卡接安装在爬行管301外部底端，齿块502均匀设置在钻头501外壁表面，螺旋刀503焊接设置在齿块502表面，钻头501外部顶端与爬行管301之间通过固定卡座504固定连接，通过齿块502和螺旋刀503增加了钻头501外部与石油开采地质之间咬合的紧密性和牢固性，保证了钻头501对开采地质的破碎力度和坚硬程度。
工作时，驱动泵401可以将混凝土内胆402内部的混凝土浆液有输送管403注入至排液内槽404内部，钻杆209内部排液内槽404可将混凝土浆液排送至开采槽中的穿孔缝隙中，实现了对支护外管1与开采槽内壁之间的自动浇注功能，保证了支护外管1在石油开采槽中安装的牢固性，通过齿块502和螺旋刀503增加了钻头501外部的与石油开采地质之间咬合的紧密性和牢固性，保证了钻头501对开采地质的破碎力度和坚硬程度。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种石油开采用钻具，包括支护外管（1），其特征在于，所述支护外管（1）内部均匀嵌入安装有固定机构（2），所述固定机构（2）外部底端卡接安装有爬行机构（3），所述固定机构（2）内部底端嵌入安装有浇注机构（4），所述爬行机构（3）外部底端卡接安装有开采机构（5），所述固定机构（2）用于对所述支护外管（1）在油田地表开采槽内壁顶端位置处进行安装固定，所述爬行机构（3）用于将所述开采机构（5）在开采槽内部进行移动，所述浇注机构（4）用于对所述固定机构（2）进行混凝土浇注，所述开采机构（5）用于对开采槽进行掘进；所述固定机构（2）包括固定环（201）、固定管（202）、圆环轨道（203）、驱动电机（204）、旋转臂（205）、冲压块（206）、支撑翘板（207）、压缩弹簧（208）以及钻杆（209）所述固定环（201）均匀套接安装在所述支护外管（1）外部，所述固定管（202）均匀嵌入安装在所述固定环（201）内部，所述圆环轨道（203）嵌入安装在所述固定环（201）内部顶端，所述驱动电机（204）嵌入安装在所述圆环轨道（203）内部中部，所述旋转臂（205）套接安装在所述驱动电机（204）外部，所述冲压块（206）铰接安装在所述驱动电机（204）外部中部，所述支撑翘板（207）均匀嵌入安装在所述固定管（202）内壁两侧，所述压缩弹簧（208）嵌入安装在所述支撑翘板（207）外部底端一侧，所述钻杆（209）嵌入安装在所述支撑翘板（207）外部顶端一侧。
2.根据权利要求1所述的一种石油开采用钻具，其特征在于，所述冲压块（206）的形状为倒梯形，所述钻杆（209）贯穿安装在所述支护外管（1）外壁两侧，且所述钻杆（209）的形状为圆锥形。
3.根据权利要求1或2所述的一种石油开采用钻具，其特征在于，所述爬行机构（3）包括爬行管（301）、轴承卡环（302）、活动铰臂（303）、伸缩套杆（304）、钢滚轮（305）以及支撑弹簧（306），所述爬行管（301）套接安装在所述固定管（202）外部顶端，所述轴承卡环（302）套接安装在所述固定管（202）外部底端，所述活动铰臂（303）均匀铰接安装在所述固定管（202）外壁边缘处一侧，所述伸缩套杆（304）嵌入安装在所述固定管（202）内部，所述钢滚轮（305）转动安装在所述活动铰臂（303）外部顶端。
4.根据权利要求3所述的一种石油开采用钻具，其特征在于，所述支撑弹簧（306）嵌入套接安装在所述爬行管（301）内部对应所述支撑弹簧（306）外部顶端。
5.根据权利要求1所述的一种石油开采用钻具，其特征在于，所述浇注机构（4）包括驱动泵（401）、混凝土内胆（402）、输送管（403）、排液内槽（404）以及磁吸板（405），所述驱动泵（401）嵌入安装在所述固定管（202）内部底端，所述混凝土内胆（402）安装在所述驱动泵（401）外部顶端，所述输送管（403）嵌入安装在所述混凝土内胆（402）顶端两侧与所述钻杆（209）连接位置处，所述排液内槽（404）均匀开设在所述钻杆（209）内部，所述磁吸板（405）安装在所述钻杆（209）外部底端。
6.根据权利要求1所述的一种石油开采用钻具，其特征在于，所述混凝土内胆（402）内部转动安装有搅拌板，且所述混凝土内胆（402）内壁安装有电加热板。
7.根据权利要求1所述的一种石油开采用钻具，其特征在于，所述开采机构（5）包括钻头（501）、齿块（502）、螺旋刀（503）以及固定卡座（504），所述钻头（501）固定卡接安装在所述爬行管（301）外部底端，所述齿块（502）均匀设置在所述钻头（501）外壁表面，所述螺旋刀（503）焊接设置在所述齿块（502）表面，所述钻头（501）外部顶端与所述爬行管（301）之间通过所述固定卡座（504）固定连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20221108 |
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |