CN117780273B - 一种地热钻井固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地热钻井固定装置，属于钻井技术领域，包括底座，底座上设有钻杆通过孔，底座上固定连接有滑动台，滑动台上固定连接有升降件，升降件的上端固定连接有承载架，承载架上开设有第一滑道，第一滑道上连接有驱动座，驱动座上侧固定连接有第一电机，第一电机的输出端固定连接有转轴，转轴的下端固定连接有转盘，转盘的边缘安装有用于夹持钻杆的夹持件。该发明避免了手动搬动或绳索吊装钻杆的步骤，减少了手动调整钻杆的必要性，从而提高了钻杆安装的效率，解决了通过吊绳来吊起钻杆仍然不够稳固，也难以将钻杆精准固定在需要安装的部位，在安装钻杆时仍然不够便捷的问题。

Description

一种地热钻井固定装置

技术领域

本发明属于钻井技术领域，尤其涉及一种地热钻井固定装置。

背景技术

中国发明专利（公开号CN110107229A，公开日2019-08-09）公开了一种地热钻井固定装置，包括：底座、支撑杆、导轨架、滑块、吊绳、支撑板、齿轮、滑动板以及紧固板，所述底座上固定有所述支撑杆，所述支撑杆上滑动连接有所述导轨架，所述导轨架上滑动连接有滑块，所述滑块上设置有吊绳，所述支撑杆上滑动连接有所述支撑板，所述支撑板上转动连接有所述齿轮，所述齿轮上滑动联俄及有所述滑动板，所述滑动板上固定有紧固板，该发明提供的地热钻井固定装置在所述支撑杆上下滑动设置有导轨架，所述导轨架上水平滑动连接有滑块，所述滑块上设置有吊绳，通过所述吊绳固定旋钻钻杆，通过所述滑块和导轨架调整旋钻钻杆的位置对准旋钻钻头来安装，过程中无需吊车的辅助，省工节约工程成本。

该现有技术的问题是：通过吊绳来吊起钻杆仍然不够稳固，也难以将钻杆精准固定在需要安装的部位，在安装钻杆时仍然不够便捷。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种地热钻井固定装置，具备避免了手动搬动或绳索吊装钻杆的步骤，减少了手动调整钻杆的必要性，从而提高了钻杆安装的效率的优点，解决了通过吊绳来吊起钻杆仍然不够稳固，也难以将钻杆精准固定在需要安装的部位，在安装钻杆时仍然不够便捷的问题。

本发明是这样实现的，一种地热钻井固定装置，包括底座，底座上设有钻杆通过孔，底座上固定连接有滑动台，滑动台上固定连接有升降件，升降件的上端固定连接有承载架，承载架的中部固定连接有第一驱动件，第一驱动件下侧固定连接有钻杆，钻杆的下端固定连接有钻头，钻杆和钻头能穿过钻杆通过孔；承载架上开设有第一滑道，第一滑道上连接有驱动座，驱动座上侧固定连接有第一电机，第一电机的输出端固定连接有转轴，转轴的下端固定连接有转盘，转盘的边缘安装有用于夹持钻杆的夹持件。

通过该设置，当需要安装钻杆时，通过滑动台带动承载架向底座的侧部移动，并且使驱动座沿着第一滑道进一步向底座的侧部移动，通过该设置，使夹持件移动到底座的外侧。然后将钻杆移动到夹持件处，通过夹持件将钻杆竖直夹持起来，然后第一电机通过转轴带动转盘移动，从而使钻杆转动到内侧，然后驱动座和滑动台复位，带动钻杆向中部移动，直至使钻杆和第一驱动件精准对齐，并将钻杆固定到第一驱动件上。通过该设置，不需要通过手动搬动或通过绳子吊起钻杆，也不需要手动调准钻杆，提高了安装钻杆的速度。需要说明的是，转盘的远离夹持件的一侧设有配重块，可有助于保持平衡。

作为本发明优选的，转盘的边缘开设有缺口，夹持件包括：轴承座、第二电机、双头螺杆、夹持臂；轴承座上固定连接于转盘上侧，轴承座上转动连接有双头螺杆，两个夹持臂分别通过螺纹连接于双头螺杆的两端，第二电机的输出端固定连接于双头螺杆的其中一端。

使用时，通过第二电机带动双头螺杆转动，进而使两个夹持臂开启或闭合。

作为本发明优选的，转盘上开设有第二滑道，夹持臂上固定连接有第一滑块，第一滑块滑动连接于第二滑道。通过该设置，可以对夹臂提供承载力，防止夹臂受力时将双头螺杆折弯。

作为本发明优选的，夹持臂上开设有导向孔，缺口的边缘固定连接有承载板，承载板上固定连接有限位杆，限位杆滑动插接于导向孔。

通过该设置，承载板可以对夹持臂进行支撑，限位杆插接于导向孔，可以对夹持臂进行限位，从而提高对钻杆的承载力，防止夹持臂向下弯曲。

作为本发明优选的，承载板的边缘开设有第三滑道，第三滑道延伸到承载板的端部，第三滑道上滑动连接有第二滑块，第二滑块和限位杆固定连接。

通过该设置，在夹持臂正常夹紧钻杆时，限位杆不会从导向孔中脱离，限位杆承受的力主要是向下的力，因此第二滑块不会影响限位杆的正常使用。当需要拆卸或安装限位杆时，可以将夹持臂靠的更近（在不夹持钻杆的情况下），此时，限位杆从导向孔中脱离，因此可以将限位杆从第三滑道中滑出去。

作为本发明优选的，限位杆为U形杆，限位杆的端部开设有容纳槽，容纳槽中转动连接有滚轮。

通过该设置，在夹持时，夹持臂打开，限位杆和滚轮不动。滚轮位于夹持臂的中部，因此，在夹持臂打开时，滚轮不会阻碍钻杆安装到夹持臂中间。当夹持钻杆时，通过夹持臂的内侧进行夹紧钻杆的边缘，当安装好钻杆后，可以将夹持臂远离，例如打开几毫米的间隙，使夹持臂不会阻碍钻杆转动，此时滚轮仍然和钻杆贴合，因此，可以对钻杆起到限位的效果，并且不影响钻杆转动，此时钻杆可以向下钻井。

作为本发明优选的，底座上设有半支撑环，半支撑环下侧固定连接有万向球，半支撑环内部设有承载槽；底座的边缘开设有弧形缺口，半支撑环和弧形缺口对齐。

将钻杆安装到夹持件之前，先将钻杆下端放到承载槽中。从而便于将钻杆安装到夹持件上。在移动钻杆时，半支撑环可以通过万向球进行移动，从而可以始终承载钻杆。通过该设置，可以便于对重型钻杆进行安装。需要说明的是，半支撑环的直径大于钻杆通过孔的直径，万向球在经过钻杆通过孔时不会卡进去。

作为本发明优选的，驱动座包括：两个驱动丝杆、一个台体和两个驱动电机；两个驱动丝杆均连接于第一滑道中，且分别位于第一滑道的两侧；台体滑动连接于第一滑道，且通过螺纹连接于驱动丝杆，第一电机固定连接于台体的中部；两个驱动电机的输出端分别和两个驱动丝杆固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

在执行钻杆安装过程时，通过滑动台驱动承载架向底座的侧部移动，并使驱动座沿着第一滑道进一步向底座的侧部延伸，从而使夹持件定位至底座外侧。随后，将钻杆置于夹持件上，使其竖直夹紧钻杆。第一电机通过转轴驱动转盘，使钻杆旋转至内侧，接着驱动座与滑动台返回原位，带动钻杆向中部移动，直至实现钻杆与第一驱动件的精确对齐，并将其固定于第一驱动件上。这一设计避免了手动搬动或绳索吊装钻杆的步骤，减少了手动调整钻杆的必要性，从而提高了钻杆安装的效率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的地热钻井固定装置的第一视角的立体结构示意图；

图2是本发明实施例提供的图1中A部分的放大结构示意图；

图3是本发明实施例提供的图2中B部分的放大结构示意图；

图4是本发明实施例提供的地热钻井固定装置的第二视角的立体结构示意图；

图5是本发明实施例提供的图4中C部分的放大结构示意图。

图中：1、底座；2、钻杆通过孔；3、滑动台；4、升降件；5、承载架；6、第一驱动件；7、钻杆；8、钻头；9、第一滑道；10、驱动座；11、第一电机；12、转轴；13、转盘；14、缺口；15、轴承座；16、第二电机；17、双头螺杆；18、夹持臂；19、第二滑道；20、第一滑块；21、导向孔；22、承载板；23、限位杆；24、第三滑道；25、第二滑块；26、容纳槽；27、滚轮；28、半支撑环；29、万向球；30、承载槽；31、弧形缺口；101、驱动丝杆；102、台体；103、驱动电机。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。

参阅图1和图2，本发明实施例提供的一种地热钻井固定装置，包括底座1，所述底座1上设有钻杆通过孔2，所述底座1上固定连接有滑动台3，所述滑动台3上固定连接有升降件4，所述升降件4的上端固定连接有承载架5，所述承载架5的中部固定连接有第一驱动件6，所述第一驱动件6下侧固定连接有钻杆7，所述钻杆7的下端固定连接有钻头8，所述钻杆7和所述钻头8能穿过所述钻杆通过孔2；所述承载架5上开设有第一滑道9，所述第一滑道9上连接有驱动座10，所述驱动座10上侧固定连接有第一电机11，所述第一电机11的输出端固定连接有转轴12，所述转轴12的下端固定连接有转盘13，所述转盘13的边缘安装有用于夹持钻杆7的夹持件。

通过该设置，当需要安装钻杆7时，通过滑动台3带动承载架5向底座1的侧部移动，并且使驱动座10沿着第一滑道9进一步向底座1的侧部移动，通过该设置，使夹持件移动到底座1的外侧。然后将钻杆7移动到夹持件处，通过夹持件将钻杆7竖直夹持起来，然后第一电机11通过转轴12带动转盘13移动，从而使钻杆7转动到内侧，然后驱动座10和滑动台3复位，带动钻杆7向中部移动，直至使钻杆7和第一驱动件6精准对齐，并将钻杆7固定到第一驱动件6上。

通过该设置，不需要通过手动搬动或通过绳子吊起钻杆7，也不需要手动调准钻杆7，提高了安装钻杆7的速度。需要说明的是，转盘13的远离夹持件的一侧设有配重块，可有助于保持平衡。

参阅图2，所述转盘13的边缘开设有缺口14；

所述夹持件包括：轴承座15、第二电机16、双头螺杆17、夹持臂18；

所述轴承座15上固定连接于所述转盘13上侧，所述轴承座15上转动连接有双头螺杆17，两个所述夹持臂18分别通过螺纹连接于所述双头螺杆17的两端，所述第二电机16的输出端固定连接于所述双头螺杆17的其中一端。

使用时，通过第二电机16带动双头螺杆17转动，进而使两个夹持臂18开启或闭合。

参阅图2，所述转盘13上开设有第二滑道19，所述夹持臂18上固定连接有第一滑块20，所述第一滑块20滑动连接于所述第二滑道19。

通过该设置，可以对夹持臂18提供承载力，防止夹持臂18受力时将双头螺杆17折弯。

参阅图2和图3，所述夹持臂18上开设有导向孔21，所述缺口14的边缘固定连接有承载板22，所述承载板22上固定连接有限位杆23，所述限位杆23滑动插接于所述导向孔21。

通过该设置，承载板22可以对夹持臂18进行支撑，限位杆23插接于导向孔21，可以对夹持臂18进行限位，从而提高对钻杆7的承载力，防止夹持臂18向下弯曲。

参阅图1－图3，所述承载板22的边缘开设有第三滑道24，所述第三滑道24延伸到所述承载板22的端部，所述第三滑道24上滑动连接有第二滑块25，所述第二滑块25和所述限位杆23固定连接。

通过该设置，在夹持臂18正常夹紧钻杆7时，限位杆23不会从导向孔21中脱离，限位杆23承受的力主要是向下的力，因此第二滑块25不会影响限位杆23的正常使用。当需要拆卸或安装限位杆23时，可以将夹持臂18靠的更近（在不夹持钻杆7的情况下），此时，限位杆23从导向孔21中脱离，因此可以将限位杆23从第三滑道24中滑出去。

参阅图2和图3，所述限位杆23为U形杆，所述限位杆23的端部开设有容纳槽26，所述容纳槽26中转动连接有滚轮27。

通过该设置，在夹持时，夹持臂18打开，限位杆23和滚轮27不动。滚轮27位于夹持臂18的中部，因此，在夹持臂18打开时，滚轮27不会阻碍钻杆7安装到夹持臂18中间。当夹持钻杆7时，通过夹持臂18的内侧进行夹紧钻杆7的边缘，当安装好钻杆7后，可以将夹持臂18远离，例如打开几毫米的间隙，使夹持臂18不会阻碍钻杆7转动，此时滚轮27仍然和钻杆7贴合，因此，可以对钻杆7起到限位的效果，并且不影响钻杆7转动，此时钻杆7可以向下钻井。

参阅图4和图5，所述底座1上设有半支撑环28，所述半支撑环28下侧固定连接有万向球29，所述半支撑环28内部设有承载槽30；

所述底座1的边缘开设有弧形缺口31，所述半支撑环28和所述弧形缺口31对齐。

将钻杆7安装到夹持件之前，先将钻杆7下端放到承载槽30中。从而便于将钻杆7安装到夹持件上。在移动钻杆7时，半支撑环28可以通过万向球29进行移动，从而可以始终承载钻杆7。通过该设置，可以便于对重型钻杆7进行安装。需要说明的是，半支撑环28的直径大于钻杆通过孔2的直径，万向球29在经过钻杆通过孔2时不会卡进去。

参阅图4和图5，所述驱动座10包括：两个驱动丝杆101、一个台体102和两个驱动电机103；两个所述驱动丝杆101均连接于所述第一滑道9中，且分别位于所述第一滑道9的两侧；所述台体102滑动连接于所述第一滑道9，且通过螺纹连接于所述驱动丝杆101，所述第一电机11固定连接于所述台体102的中部；

两个所述驱动电机103的输出端分别和两个所述驱动丝杆101固定连接。

本发明的工作原理：

- 通过滑动台3带动承载架5和驱动座10向底座1的侧部移动，使夹持件移动到底座1的外侧。

- 将钻杆7放入夹持件中固定。

- 第一电机11通过转轴12带动转盘13旋转，使钻杆7转动到内侧。

- 驱动座10和滑动台3复位，将钻杆7和第一驱动件6对齐，并固定在一起。

- 这样的设置可以自动完成钻杆7的安装，无需手动操作和调整，提高了安装速度。

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 (6)

1.一种地热钻井固定装置，包括底座（1），所述底座（1）上设有钻杆通过孔（2），其特征在于：

所述底座（1）上固定连接有滑动台（3），所述滑动台（3）上固定连接有升降件（4），所述升降件（4）的上端固定连接有承载架（5），所述承载架（5）的中部固定连接有第一驱动件（6），所述第一驱动件（6）下侧固定连接有钻杆（7），所述钻杆（7）的下端固定连接有钻头（8），所述钻杆（7）和所述钻头（8）能穿过所述钻杆通过孔（2）；

所述承载架（5）上开设有第一滑道（9），所述第一滑道（9）上连接有驱动座（10），所述驱动座（10）上侧固定连接有第一电机（11），所述第一电机（11）的输出端固定连接有转轴（12），所述转轴（12）的下端固定连接有转盘（13），所述转盘（13）的边缘安装有用于夹持钻杆（7）的夹持件；

所述转盘（13）的边缘开设有缺口（14）；

所述夹持件包括：轴承座（15）、第二电机（16）、双头螺杆（17）、夹持臂（18）；

所述轴承座（15）上固定连接于所述转盘（13）上侧，所述轴承座（15）上转动连接有双头螺杆（17），两个所述夹持臂（18）分别通过螺纹连接于所述双头螺杆（17）的两端，所述第二电机（16）的输出端固定连接于所述双头螺杆（17）的其中一端；

所述底座（1）上设有半支撑环（28），所述半支撑环（28）下侧固定连接有万向球（29），所述半支撑环（28）内部设有承载槽（30）；

所述底座（1）的边缘开设有弧形缺口（31），所述半支撑环（28）和所述弧形缺口（31）对齐。

2.如权利要求1所述的一种地热钻井固定装置，其特征在于：

所述转盘（13）上开设有第二滑道（19），所述夹持臂（18）上固定连接有第一滑块（20），所述第一滑块（20）滑动连接于所述第二滑道（19）。

3.如权利要求1或2所述的一种地热钻井固定装置，其特征在于：

所述夹持臂（18）上开设有导向孔（21）；

所述缺口（14）的边缘固定连接有承载板（22），所述承载板（22）上固定连接有限位杆（23），所述限位杆（23）滑动插接于所述导向孔（21）。

4.如权利要求3所述的一种地热钻井固定装置，其特征在于：

所述承载板（22）的边缘开设有第三滑道（24），所述第三滑道（24）延伸到所述承载板（22）的端部，所述第三滑道（24）上滑动连接有第二滑块（25），所述第二滑块（25）和所述限位杆（23）固定连接。

5.如权利要求3所述的一种地热钻井固定装置，其特征在于：

所述限位杆（23）为U形杆，所述限位杆（23）的端部开设有容纳槽（26），所述容纳槽（26）中转动连接有滚轮（27）。

6.如权利要求1所述的一种地热钻井固定装置，其特征在于：

所述驱动座（10）包括：两个驱动丝杆（101）、一个台体（102）和两个驱动电机（103）；

两个所述驱动丝杆（101）均连接于所述第一滑道（9）中，且分别位于所述第一滑道（9）的两侧；

所述台体（102）滑动连接于所述第一滑道（9），且通过螺纹连接于所述驱动丝杆（101），所述第一电机（11）固定连接于所述台体（102）的中部；

两个所述驱动电机（103）的输出端分别和两个所述驱动丝杆（101）固定连接。