CN118065757A - 用于石油开采的钻探方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油开采技术领域，具体是用于石油开采的钻探方法，包括以下步骤：S1，在采油区的正上方搭建石油开采平台；S2，将钻探设备搬运至石油开采平台上；S3，启动钻探设备，开始钻探；S4，钻探完成，将抽油管道下放至钻孔中，利用抽油泵对石油进行抽取，该方法采用了钻探设备，喷头向钻头喷水，且钻头在下降过程中，喷水的目的主要是为了对钻头起到降温作用，因此，喷头喷出的水对钻头的冲击力度较小，防止飞溅，确保水能够沿钻头向下流动，提升降温效果，而钻头在上升过程中，喷水的目的则是为了对粘附在钻头上的泥土和岩石进行去除，在钻头向上运动时，泵水机构将会自动调整，使得喷头喷出的水对钻头的冲击力度较大，确保冲洗效果。

Description

用于石油开采的钻探方法

技术领域

本发明涉及石油开采技术领域，具体是用于石油开采的钻探方法。

背景技术

石油是一种重要的化石能源，广泛用于全球各个领域。它不仅是能源行业的重要组成部分，而且也影响着全球经济和政治。石油被广泛应用于工业生产中，如化工、纺织、建材等行业。石油开采就是对存储有石油的地方进行挖掘提取，而在石油的开采过程中，通常利用油气井来使储存层中的油气流入，进而方便提取出去的工作，故而在石油开采前需要对存储有石油的地方进行挖掘，来形成油气井，从而需要用到石油开采用钻机，来完成油气井的挖掘使用。

在进行钻探时，钻头常遭遇岩石层的阻碍，而破碎岩石层又会使得钻头的温度升高，同时泥土与破碎后的岩石又会粘附在钻头上，影响钻头的使用，导致钻头的使用效率降低，使用成本增加的问题。对此，中国专利（CN112832674A）提出了一种石油钻探用设备，采用水箱、进水管、水泵、抽水管、输水管、吸水管、喷水头和喷水孔的配合，通过进水管与水箱的配合，利用进水管将外界的水储存至水箱中，再利用水泵、抽水管和输水管的配合，将水箱中的水输送至套管中，再利用吸水管将套管中的水输送至喷水头，再由喷水孔喷出，对钻头进行降温，避免了在进行钻探时，钻头破碎岩石层会使得钻头的温度升高，同时泥土与破碎后的岩石会粘附在钻头上，影响钻头的使用，导致钻头的使用效率降低，使用成本增加的问题，从而达到了提高钻头的使用效率，降低设备的使用成本的效果。

虽然上述专利能够解决钻头温度过高的问题，且能够对钻头进行冲洗，但在对钻头进行喷水降温时，水泵的功率过大，容易导致水滴飞溅，喷出的水难以沿着钻头流动，使得降温效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供用于石油开采的钻探方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

用于石油开采的钻探方法，包括以下步骤：

S1，在采油区的正上方搭建石油开采平台；

S2，将钻探设备搬运至石油开采平台上；

S3，启动钻探设备，开始钻探；

S4，钻探完成，将抽油管道下放至钻孔中，利用抽油泵对石油进行抽取。

作为本发明进一步的方案：所述钻探设备包括安装座，还包括：

钻头，活动设于所述安装座上，并与安装在所述安装座上的动力机构连接，所述动力机构用于驱使所述钻头转动，且所述安装座上开设有用于供所述钻头下降时穿过的通孔；

升降驱动机构，安装在所述安装座上，并与所述动力机构连接，所述升降机构能够驱使所述钻头升降，以使所述钻头执行钻探动作；

喷头，固定于所述安装座上，且所述喷头连接有安装于所述安装座上的泵水机构，所述泵水机构与所述升降驱动机构连接，用于在所述钻头运动时，通过所述喷头向所述钻头喷水。

作为本发明再进一步的方案：所述动力机构包括转动安装在所述安装座上的驱动电机以及转动安装在所述安装座上的转轴，所述钻头与所述转轴滑动套合，且二者之间设有限位结构，所述转轴与所述升降驱动机构连接。

作为本发明再进一步的方案：所述限位结构包括形成于所述转轴外壁上的两个条形凸起部以及开设于所述钻头内壁上的两个条形凹槽，所述条形凹槽与所述条形凸起部适配，且二者与所述转轴的中心轴线相平行。

作为本发明再进一步的方案：所述升降驱动机构包括安装在所述安装座上的竖直导向结构和滚动连接组件，所述竖直导向结构与所述滚动连接组件配合，且所述竖直导向结构连接所述钻头，所述滚动连接组件与所述转轴连接。

作为本发明再进一步的方案：所述竖直导向结构包括固定安装在所述安装座上的两根立柱、分别滑动设于两根所述立柱上的套筒以及固定连接两个所述套筒的升降板，所述钻头转动安装于所述升降板上；

其中，两个所述套筒之间还固定有从动杆，所述从动杆上设有一个与所述滚动连接组件配合的通槽。

作为本发明再进一步的方案：所述滚动连接组件包括转动安装在所述安装座上的两个驱动轮、连接所述驱动轮的连接件以及设于所述连接件上的柱体，所述连接件与两个所述驱动轮滚动配合，且所述柱体贯穿所述通槽并与所述从动杆滑动连接，其中一个所述驱动轮的转动轴通过锥齿轮组以及第一传动带与所述转轴连接。

作为本发明再进一步的方案：所述泵水机构包括安装在所述安装座上的间断配合组件以及与所述间断配合组件连接的抽排组件；

所述抽排组件包括固定于所述安装座上的圆筒、密封滑动设于所述圆筒内的活塞盘以及安装在所述圆筒上的第一单向阀、第二单向阀，所述第一单向阀连接水源，所述第二单向阀通过导管与所述喷头连接。

作为本发明再进一步的方案：所述间断配合组件包括转动安装在所述安装座上的不完全齿轮以及活动设于所述安装座上的横移板，所述横移板与所述活塞盘固定，还与固定安装在所述安装座上的两根横杆滑动连接；

其中，所述不完全齿轮的转动轴通过第二传动带连接所述驱动轮的转动轴，所述横移板上设有与所述不完全齿轮配合的齿牙，且所述安装座上还设有气缸，所述气缸的活动端与滑动设于两根所述横杆上的滑动板固定；

两根所述横杆的外周分别套设有一根柱形弹簧，所述柱形弹簧的一端连接所述滑动板，另一端连接所述横移板，所述横杆远离所述滑动板的一端还固定设有凸台，所述横移板与所述凸台抵接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计新颖，所述升降驱动机构在运动的过程中，会带动所述泵水机构运动，所述泵水机构则会通过所述喷头向所述钻头喷水，且所述钻头在下降过程中，喷水的目的主要是为了对钻头起到降温作用，因此，所述喷头喷出的水对所述钻头的冲击力度较小，防止飞溅，确保水能够沿所述钻头向下流动，提升降温效果，而所述钻头在上升过程中，喷水的目的则是为了对粘附在所述钻头上的泥土和岩石进行去除，保证所述钻头的使用效率，因此，此过程中，在所述钻头向上运动时，所述泵水机构将会自动调整，使得所述喷头喷出的水对所述钻头的冲击力度较大，确保冲洗效果。

附图说明

图1为用于石油开采的钻探方法一种实施例的流程示意图。

图2为用于石油开采的钻探方法一种实施例的结构示意图。

图3为用于石油开采的钻探方法一种实施例另一角度的结构示意图。

图4为用于石油开采的钻探方法一种实施例又一角度的结构示意图。

图5为图3中A处的结构放大图。

图6为图4中B处的结构放大图。

图7为用于石油开采的钻探方法一种实施例中升降驱动机构的结构爆炸图。

图8为用于石油开采的钻探方法一种实施例中泵水机构的结构爆炸图。

图中：1、安装座；2、钻头；3、升降板；4、转轴；5、条形凸起部；6、条形凹槽；7、套筒；8、立柱；9、从动杆；10、通槽；11、驱动轮；12、连接件；13、柱体；14、第一传动带；15、锥齿轮组；16、驱动电机；17、第二传动带；18、不完全齿轮；19、横移板；20、横杆；21、柱形弹簧；22、滑动板；23、气缸；24、凸台；25、活塞盘；26、第一单向阀；27、第二单向阀；28、圆筒；29、导管；30、喷头。

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。

另外，本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1，本发明实施例中，用于石油开采的钻探方法，包括以下步骤：

S1，在采油区的正上方搭建石油开采平台；

S2，将钻探设备搬运至石油开采平台上；

S3，启动钻探设备，开始钻探；

S4，钻探完成，将抽油管道下放至钻孔中，利用抽油泵对石油进行抽取。

请再次参阅图2-8，所述钻探设备包括安装座1，还包括：

钻头2，活动设于所述安装座1上，并与安装在所述安装座1上的动力机构连接，所述动力机构用于驱使所述钻头2转动，且所述安装座1上开设有用于供所述钻头2下降时穿过的通孔；

升降驱动机构，安装在所述安装座1上，并与所述动力机构连接，所述升降机构能够驱使所述钻头2升降，以使所述钻头2执行钻探动作；

喷头30，固定于所述安装座1上，且所述喷头30连接有安装于所述安装座1上的泵水机构，所述泵水机构与所述升降驱动机构连接，用于在所述钻头2运动时，通过所述喷头30向所述钻头2喷水。

其中，需要补充说明的是，为了确保在实际作业时设备的稳定性，可在所述安装座1的底部设置相应地减震装置；

其次，还可通过液压缸在所述安装座1的底部设置滚轮，便于工作人员将设备搬运至石油开采平台上。

具体地，设备被搬运至石油开采平台上之后，所述动力机构开始工作，于是，所述动力机构便会驱使所述钻头2转动，与此同时，所述动力机构还带动所述升降驱动机构运动，升降驱动机构开始驱使所述钻头2下移，开始钻探过程，在所述钻头2到达特定深度后，所述升降驱动机构将驱使所述钻头2上升复位，以完成整个钻探过程；

其中，所述升降驱动机构在运动的过程中，会带动所述泵水机构运动，所述泵水机构则会通过所述喷头30向所述钻头2喷水，且所述钻头2在下降过程中，喷水的目的主要是为了对钻头2起到降温作用，因此，所述喷头30喷出的水对所述钻头2的冲击力度较小，防止飞溅，确保水能够沿所述钻头2向下流动，提升降温效果，而所述钻头2在上升过程中，喷水的目的则是为了对粘附在所述钻头2上的泥土和岩石进行去除，保证所述钻头2的使用效率，因此，此过程中，在所述钻头2向上运动时，所述泵水机构将会自动调整，使得所述喷头30喷出的水对所述钻头2的冲击力度较大，确保冲洗效果。

请再次参阅图7，所述动力机构包括转动安装在所述安装座1上的驱动电机16以及转动安装在所述安装座1上的转轴4，所述钻头2与所述转轴4滑动套合，且二者之间设有限位结构，所述转轴4与所述升降驱动机构连接。

所述限位结构包括形成于所述转轴4外壁上的两个条形凸起部5以及开设于所述钻头2内壁上的两个条形凹槽6，所述条形凹槽6与所述条形凸起部5适配，且二者与所述转轴4的中心轴线相平行。

当所述驱动电机16工作时，将驱动所述转轴4转动，于是，相应地，所述转轴4则会通过其外壁上的条形凸起部5以及所述钻头2内壁上的条形凹槽6带动所述钻头2转动，与此同时，所述转轴4带动所述升降驱动机构，所述升降驱动机构便可驱使所述钻头2在所述转轴4上向下滑动，而所述条形凸起部5与所述条形凹槽6的设置，便可保证所述钻头2的升降运动以及自转具有同步性。

请再次参阅图2、图5以及图7，所述升降驱动机构包括安装在所述安装座1上的竖直导向结构和滚动连接组件，所述竖直导向结构与所述滚动连接组件配合，且所述竖直导向结构连接所述钻头2，所述滚动连接组件与所述转轴4连接。

所述竖直导向结构包括固定安装在所述安装座1上的两根立柱8、分别滑动设于两根所述立柱8上的套筒7以及固定连接两个所述套筒7的升降板3，所述钻头2转动安装于所述升降板3上；

其中，两个所述套筒7之间还固定有从动杆9，所述从动杆9上设有一个与所述滚动连接组件配合的通槽10。

所述滚动连接组件包括转动安装在所述安装座1上的两个驱动轮11、连接所述驱动轮11的连接件12以及设于所述连接件12上的柱体13，所述连接件12与两个所述驱动轮11滚动配合，且所述柱体13贯穿所述通槽10并与所述从动杆9滑动连接，其中一个所述驱动轮11的转动轴通过锥齿轮组15以及第一传动带14与所述转轴4连接。

详细地来说，所述锥齿轮组15包括转动安装在所述安装座1上的一号锥齿轮以及固定安装在所述驱动轮11转动轴上的二号锥齿轮，且所述二号锥齿轮与所述一号锥齿轮啮合。

当所述驱动电机16驱动所述转轴4转动时，所述转轴4便会通过所述第一传动带14以及所述锥齿轮组15带动所述驱动轮11转动，进而，所述连接件12便会带动所述柱体13运动，所述柱体13会通过所述通槽10与所述从动杆9进行滑动配合，使得所述从动杆9带动两个所述套筒7在两根所述立柱8上上下滑动，所述升降板3则能够带动所述钻头2上下移动。

请再次参阅图5、图6以及图8，所述泵水机构包括安装在所述安装座1上的间断配合组件以及与所述间断配合组件连接的抽排组件；

所述抽排组件包括固定于所述安装座1上的圆筒28、密封滑动设于所述圆筒28内的活塞盘25以及安装在所述圆筒28上的第一单向阀26、第二单向阀27，所述第一单向阀26连接水源，所述第二单向阀27通过导管29与所述喷头30连接。

所述间断配合组件包括转动安装在所述安装座1上的不完全齿轮18以及活动设于所述安装座1上的横移板19，所述横移板19与所述活塞盘25固定，还与固定安装在所述安装座1上的两根横杆20滑动连接；

其中，所述不完全齿轮18的转动轴通过第二传动带17连接所述驱动轮11的转动轴，所述横移板19上设有与所述不完全齿轮18配合的齿牙，且所述安装座1上还设有气缸23，所述气缸23的活动端与滑动设于两根所述横杆20上的滑动板22固定；

两根所述横杆20的外周分别套设有一根柱形弹簧21，所述柱形弹簧21的一端连接所述滑动板22，另一端连接所述横移板19，所述横杆20远离所述滑动板22的一端还固定设有凸台24，所述横移板19与所述凸台24抵接。

所述驱动轮11在转动的同时，其转动轴将会通过所述第二传动带17带动所述不完全齿轮18转动，所述不完全齿轮18上的有齿部位在与所述横移板19上的齿牙啮合时，便会使得所述横移板19在两根所述横杆20上远离所述凸台24滑动，所述柱形弹簧21被压缩，相应地，所述横移板19带动所述活塞盘25在所述圆筒28内朝向所述圆筒28的外部方向滑动，此时，所述第一单向阀26导通，而第二单向阀27不导通，因此，水便会通过所述第一单向阀26被抽取至所述圆筒28中；

待所述不完全齿轮18上的有齿部位与所述横移板19上的齿牙脱离后，所述柱形弹簧21将会反弹，使得所述横移板19在两根所述横杆20上复位，且所述横移板19带动所述活塞盘25在所述圆筒28内滑动复位，此时，所述第一单向阀26不导通，而所述第二单向阀27导通，使得所述圆筒28内的水通过所述第二单向阀27排出，并经过所述导管29与所述喷头30喷向所述钻头2上。

需要指出的是，所述气缸23还可使用电动伸缩杆或液压缸来进行替换可，对此，本申请不做具体限定，可根据实际的需求进行选择；

具体地，所述气缸23可通过由传感器进行控制，利用传感器来检测所述钻头2的运动方向，当所述钻头2改变运动方向，由下至上运动时，所述气缸23将会驱使所述滑动板22在两根所述横杆20上朝向所述凸台24滑动，导致所述柱形弹簧21的初始压缩量增大，由于所述横移板19的运动行程固定，进而，每当所述不完全齿轮18上的有齿部位与所述横移板19上的齿牙脱离，所述柱形弹簧21反弹后，所述横移板19带动所述活塞盘25在所述圆筒28内滑动复位的速度提升，最终，喷向所述钻头2的水冲击力度则增大，以确保对所述钻头2的清洗效果。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

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.用于石油开采的钻探方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，在采油区的正上方搭建石油开采平台；

S2，将钻探设备搬运至石油开采平台上；

S3，启动钻探设备，开始钻探；

S4，钻探完成，将抽油管道下放至钻孔中，利用抽油泵对石油进行抽取。

2.根据权利要求1所述的用于石油开采的钻探方法，其特征在于，所述钻探设备包括安装座（1），还包括：

钻头（2），活动设于所述安装座（1）上，并与安装在所述安装座（1）上的动力机构连接，所述动力机构用于驱使所述钻头（2）转动，且所述安装座（1）上开设有用于供所述钻头（2）下降时穿过的通孔；

升降驱动机构，安装在所述安装座（1）上，并与所述动力机构连接，所述升降机构能够驱使所述钻头（2）升降，以使所述钻头（2）执行钻探动作；

喷头（30），固定于所述安装座（1）上，且所述喷头（30）连接有安装于所述安装座（1）上的泵水机构，所述泵水机构与所述升降驱动机构连接，用于在所述钻头（2）运动时，通过所述喷头（30）向所述钻头（2）喷水。

3.根据权利要求2所述的用于石油开采的钻探方法，其特征在于，所述动力机构包括转动安装在所述安装座（1）上的驱动电机（16）以及转动安装在所述安装座（1）上的转轴（4），所述钻头（2）与所述转轴（4）滑动套合，且二者之间设有限位结构，所述转轴（4）与所述升降驱动机构连接。

4.根据权利要求3所述的用于石油开采的钻探方法，其特征在于，所述限位结构包括形成于所述转轴（4）外壁上的两个条形凸起部（5）以及开设于所述钻头（2）内壁上的两个条形凹槽（6），所述条形凹槽（6）与所述条形凸起部（5）适配，且二者与所述转轴（4）的中心轴线相平行；所述升降驱动机构包括安装在所述安装座（1）上的竖直导向结构和滚动连接组件，所述竖直导向结构与所述滚动连接组件配合，且所述竖直导向结构连接所述钻头（2），所述滚动连接组件与所述转轴（4）连接；所述竖直导向结构包括固定安装在所述安装座（1）上的两根立柱（8）、分别滑动设于两根所述立柱（8）上的套筒（7）以及固定连接两个所述套筒（7）的升降板（3），所述钻头（2）转动安装于所述升降板（3）上；其中，两个所述套筒（7）之间还固定有从动杆（9），所述从动杆（9）上设有一个与所述滚动连接组件配合的通槽（10）；所述滚动连接组件包括转动安装在所述安装座（1）上的两个驱动轮（11）、连接所述驱动轮（11）的连接件（12）以及设于所述连接件（12）上的柱体（13），所述连接件（12）与两个所述驱动轮（11）滚动配合，且所述柱体（13）贯穿所述通槽（10）并与所述从动杆（9）滑动连接，其中一个所述驱动轮（11）的转动轴通过锥齿轮组（15）以及第一传动带（14）与所述转轴（4）连接；所述泵水机构包括安装在所述安装座（1）上的间断配合组件以及与所述间断配合组件连接的抽排组件；所述抽排组件包括固定于所述安装座（1）上的圆筒（28）、密封滑动设于所述圆筒（28）内的活塞盘（25）以及安装在所述圆筒（28）上的第一单向阀（26）、第二单向阀（27），所述第一单向阀（26）连接水源，所述第二单向阀（27）通过导管（29）与所述喷头（30）连接。

5.根据权利要求4所述的用于石油开采的钻探方法，其特征在于，所述间断配合组件包括转动安装在所述安装座（1）上的不完全齿轮（18）以及活动设于所述安装座（1）上的横移板（19）。

6.根据权利要求5所述的用于石油开采的钻探方法，其特征在于，所述横移板（19）与所述活塞盘（25）固定，还与固定安装在所述安装座（1）上的两根横杆（20）滑动连接。

7.根据权利要求6所述的用于石油开采的钻探方法，其特征在于，所述不完全齿轮（18）的转动轴通过第二传动带（17）连接所述驱动轮（11）的转动轴，所述横移板（19）上设有与所述不完全齿轮（18）配合的齿牙，且所述安装座（1）上还设有气缸（23）。

8.根据权利要求7所述的用于石油开采的钻探方法，其特征在于，所述气缸（23）的活动端与滑动设于两根所述横杆（20）上的滑动板（22）固定。

9.根据权利要求8所述的用于石油开采的钻探方法，其特征在于，两根所述横杆（20）的外周分别套设有一根柱形弹簧（21），所述柱形弹簧（21）的一端连接所述滑动板（22），另一端连接所述横移板（19），所述横杆（20）远离所述滑动板（22）的一端还固定设有凸台（24），所述横移板（19）与所述凸台（24）抵接。