CN118257492A - 一种可用于大尺寸井眼钻井设备及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于涉及钻井机设备技术领域，且公开了一种可用于大尺寸井眼钻井设备及其使用方法，包括钻井机架，至于地面上的底板架，钻井机架内部上下滑动连接有钻杆驱动结构，钻杆驱动结构包括和钻井机架上下滑动连接的升降架，升降架下端转动连接有驱动轴杆，驱动轴杆和驱动电机相连驱动轴杆下端通过螺栓连接有一级转杆，一级转杆下端同轴连接有若干首尾相连的连接钻杆，最下端连接钻杆下端同轴连接有钻头杆，钻头杆下端同轴连接有钻头，钻头外缘直径大于钻头杆的外圆直径，有效的解决了在钻井过程实现钻杆的快速拆装，以及自动实现对钻杆的有效夹持，避免钻杆滑落以及对钻井过程出现的泥浆进行预脱水处理以及进行收纳的问题，且实用性强。

Description

一种可用于大尺寸井眼钻井设备及其使用方法

技术领域

本发明涉及钻井机设备技术领域，具体是一种可用于大尺寸井眼钻井设备及其使用方法。

背景技术

煤层气是与煤伴生、共生的气体资源，指储存在煤层中的烃类气体，以甲烷为主要成分，属于非常规天然气。煤层气以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，是近一二十年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料。煤层气的开采一般有两种方式：一是地面钻井开采；二是井下瓦斯抽放系统抽出。在地面钻井开采中当煤层气井完钻后，需要下入三开套管，而为了保证套管的正常下入，又需要对套管加压。

在申请号为CN202223488501.8的中国专利公开了一种煤层气开采钻井用辅助加压装置，上述发明提供的技术方案通过固定转盘面、连接轴、活动转盘面、导块、连接框、插杆与套块的配合设置，可极大的方便将活动转盘面与固定转盘面套在套管上，不需要再从套管的端部套入，使得前期的准备工作更加的便利，省时省力，有利于下管工作的进行；通过储油箱、电动伸缩杆、连接杆、密封堵块、涂抹板、通孔与流道的配合设置，润滑油通过流道均匀的涂抹在向下移动的套管上，有了润滑油的润滑可有效防止套管与活动转盘面以及固定转盘面之间发生磨损，保证相关部件的使用寿命，同时也可对套管的下井起到润滑作用，使得套管的下井工作更加顺利。

申请号为CN202311505136.3的中国专利公开了一种石油开采用钻井设备，本发明通过螺旋输送板在对淤泥进行输送的过程中，淤泥内所含有的水分经滤水孔渗入转轴内，通过第一水泵将转轴内聚集的水分抽出并输送至蓄水筒内，矿物质检测仪对水中所含的矿物质进行检测，当蓄水筒内水中所含有的矿物质出现异常时，矿物质检测仪将数据传输给警报器，警报器发出警报并对控制器发出指令，控制器控制控制阀开启，而经蓄水筒渗出的水经样品收集管道流入至样品采集瓶内，实现了对异常矿物质水的采集，便于科研人员的研究。蓄水筒内渗出的水通过隔板流淌至收集箱的底部进行收集，而收集箱内过多的水经排水管道流出，防止收集箱内的水位高于隔板的高度而影响样品收集管道对样品的采集，同时能够避免收集箱内水分过多而影响转轴内水分的泵出，便于对钻孔内地下水的排出与收集，减少了淤泥内所含的水分，便于淤泥的运出，便于对收集的水资源进行回收利用，减少了水资源的浪费；但是在实际应用中仍存在以下问题，具体的：

1、在对钻杆进行连接的过程，需要操作人员逐级进行人工固定，拆装不方便，同时浪费了大量时间；

2、在对钻杆拆卸过程，需要通过起吊设备对下部分未拆卸的钻杆进行起吊，避免下侧的钻杆脱落至钻井内部，操作过程需要人工对钻杆进行夹持，危险系数高，同时效率低下；

3、在钻井过程会出现泥浆排出井体，泥浆四处流动影响周边环境，同时泥浆在收集转运过程，含水量过高，会出现重量过高、以及转运过程不便于运输的问题。

因此，本发明提供一种可用于大尺寸井眼钻井设备及其使用方法来解决上述问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供一种可用于大尺寸井眼钻井设备及其使用方法，有效的解决了在钻井过程实现钻杆的快速拆装，以及自动实现对钻杆的有效夹持，避免钻杆滑落以及对钻井过程出现的泥浆进行预脱水处理以及进行收纳的问题。

本发明包括钻井机架，至于地面上的底板架，所述的钻井机架内部上下滑动连接有钻杆驱动结构，所述的钻杆驱动结构包括和所述的钻井机架上下滑动连接的升降架，所述的升降架上端固定连接有驱动电机，所述的升降架下端转动连接有驱动轴杆，所述的驱动轴杆和所述的驱动电机相连；

所述的驱动轴杆下端通过螺栓连接有一级转杆，所述的一级转杆下端同轴连接有若干首尾相连的连接钻杆，最下端所述的连接钻杆下端同轴连接有钻头杆，所述的钻头杆下端同轴连接有钻头，所述的钻头外缘直径大于所述的钻头杆的外圆直径；

所述的连接钻杆上端开设有两个对称分布的限位弧形槽，所述的连接钻杆下端固定连接有弧形限位块，所述的弧形限位块和所述的限位弧形槽相配合，不同的所述的连接钻杆通过所述的弧形限位块和限位弧形槽的配合实现同步转动，所述的连接钻杆内壁开设有两个对称分布的限位槽，所述的限位槽和所述的限位弧形槽相连通，所述的限位槽内部沿所述的连接钻杆径向滑动连接的限位楔形块，所述的限位楔形块靠近所述的连接钻杆轴心一端转动连接有两个上下对称分布的转动曲柄，上下同侧的两个所述的转动曲柄靠近所述的连接钻杆轴心一端均铰接有升降托架；

所述的连接钻杆上侧内部固定连接有连接筒，所述的连接筒上下端固定连通有和所述的连接钻杆同轴的升降筒，两个所述的升降筒对称分布，所述的升降托架均和对应的升降筒同轴滑动连接，所述的升降托架和对应的两个铰接的转动曲柄铰接一端转动连接，所述的连接筒内部同轴滑动连接有两个对称分布的滑动活塞杆，所述的滑动活塞杆通过弹簧和所述的连接钻杆相连，所述的滑动活塞杆和外界驱动结构相连。

优选的，所述的连接钻杆上开设有正投影在所述的连接筒上的两个对称分布的弧形槽，所述的滑动活塞杆远离所述的连接钻杆一端置于所述的弧形槽，所述的弧形槽内部滑动连接有弧形限位板，所述的弧形限位板和所述的滑动活塞杆固定连接，所述的弧形限位板和所述的弧形槽通过弹簧相连；

所述的钻井机架下端和所述的底板架上端的均固定连接有套设在所述的连接钻杆外围的钻杆夹持结构，所述的钻杆夹持结构包括储液筒，所述的储液筒内壁固定连通有若干等圆周分布的伸缩筒，所述的伸缩筒内部同轴滑动连接有按压活塞杆，所述的按压活塞杆和所述的连接钻杆外壁接触连接，所述的储液筒上均固定连接有进液管，所述的进液管和连接在所述的钻井机架固定连接的供压装置之间连接有电磁控制阀。

优选的，所述的连接钻杆下端固定连接有控制圆环，所述的储液筒内部固定连接有若干等圆周分布的滑动套，所述的滑动套内部滑动连接有滑动限位条，所述的滑动限位条和所述的滑动套通过弹簧相连，所述的滑动限位条和所述的控制圆环接触连接，所述的滑动限位条靠近所述的控制圆环一侧固定连接有压力传感器，所述的压力传感器和所述的电磁控制阀相连。

优选的，所述的底板架和下端所述的储液箱之间连接有排料箱，所述的排料箱上固定连通有排料管，所述的排料管另一端固定连通有储料箱，所述的排料管内部同轴转动连接有螺旋输送桨，所述的螺旋输送桨的两端分别置于所述的排料箱和储料箱内，所述的螺旋输送桨和连接在所述的储料箱上的排料驱动装置相连。

优选的，所述的一级转杆、连接钻杆轴心均开设有通液道，所述的钻头上开设有若干排液孔；

所述的一级转杆上同轴固定连通有环形进液盒，所述的环形进液盒和置于地面上的储液箱相连，所述的储液箱内部连接有供水泵，所述的供水泵外接电源。

优选的，所述的排料管上开设有若干过滤孔，所述的排料管外围套设有集液管，所述的集液管下端固定连通有导流管，所述的导流管下端面呈倾斜状态，所述的导流管上固定连接有导液管，所述的导液管和所述的储液箱上端相连通；

所述的螺旋输送桨外边缘均连接有清理毛刷，所述的清理毛刷和所述的排料管内壁相贴合。

优选的，所述的连接钻杆外壁均固定连接有螺旋桨叶，不同所述的螺旋桨叶旋向相同；

所述的连接钻杆上端同轴固定连接有限位卡环。

优选的，所述的储液筒上均固定连接有升降托板，所述的钻井机架和底板架之间转动连接有升降螺纹杆，所述的升降螺纹杆贯穿所述的升降托板，下端所述的升降托板和所述的升降螺纹杆螺纹连接。

一种可用于大尺寸井眼钻井设备的破碎方法，包括以下步骤：

步骤一：首先将所述的钻头杆置于地面上，然后将所述的钻头杆和所述的一级转杆连接；

步骤二：启动所述的钻杆驱动结构的升降驱动装置，同时启动所述的驱动电机、供水泵以及所述的螺旋输送桨的驱动结构；

步骤三：根据钻井深度，逐步将若干个所述的连接钻杆连接在所述的钻头杆和一级钻杆之间；

步骤四：当所述的钻头杆打入地下一定深度后，驱动所述的升降架向上滑动，当所述的控制圆环和所述的压力传感器接触时，所述的电磁控制阀打开，进而通过按压活塞杆实现对所述的弧形限位板的加压，同时所述的限位楔形块和所述的限位槽脱离配合，进而实现两个所述的连接钻杆之间脱离连接，接着将上侧所述的连接钻杆拆卸；

步骤五：接着驱动所述的升降架下滑，使所述的一级转杆和另一个所述的连接钻杆配合，持续将下部连接钻杆持续提升，逐级拆卸所述的连接钻杆。

本发明针对现有的钻井机进行改进，具备以下有益效果：

1、本发明通过设置开设在连接钻杆上端的限位弧形槽、固定连接在连接钻杆下端的弧形限位块、开设在连接钻杆内壁上限位槽、和限位槽相配合的限位楔形块、和限位楔形块转动连接的转动曲柄、以及和转动曲柄转动连接的升降托架以及升降筒等结构实现了通过对升降托架的驱动进而对限位楔形块的位置进行调节，最终实现对拼接后的两个连接钻杆进行限位固定；

2、通过设置储液筒、和储液筒相连通的伸缩筒、滑动在伸缩筒内的按压活塞杆、连接在连接钻杆上的限位卡环、相互配合的弧形槽和弧形限位板等结构有效的解决了在连接钻杆拆装过程实现对连接钻杆夹持，同时实现对所述的限位楔形块进行同步控制；

3、通过排料箱、和排料箱固定连通的排料管、连接在排料管另一端的储料箱、置于排料管内部的螺旋输送桨以及套设在排料管外围的集水管、以及开设在排料管上的过滤孔等结构的设置，实现了通过螺旋输送桨的转动的同时对泥浆进行输送、通过过滤孔实现预脱水，以及通过集水管实现对水资源进行回收；

4、通过设置通液道、排液孔、环形进液盒以及储液箱等结构保证了水体经过环形进液盒、通液道以及排液孔流向钻头附近，实现对钻头附近岩层的供水。

附图说明

图1为本发明立体示意图。

图2为本发明剖视示意图。

图3为本发明图2中A处局部放大示意图。

图4为本发明图2中B处局部放大示意图。

图5为本发明钻头驱动结构局部示意图。

图6为本发明图5中C处局部放大示意图。

图7为本发明限位楔形块驱动结构示意图。

图8为本发明限位楔形块驱动结构剖视示意图。

图9为本发明泥浆输送结构示意图。

图10为本发明连接钻杆连接示意图。

附图标记：1、钻井机架；2、底板架；3、升降架；4、驱动电机；5、驱动轴杆；6、一级转杆；7、连接钻杆；8、钻头杆；9、钻头；10、限位弧形槽；11、弧形限位块；12、限位槽；13、限位楔形块；14、转动曲柄；15、连接筒；16、升降筒；17、升降托架；18、滑动活塞杆；19、弧形槽；20、弧形限位板；21、储液筒；22、伸缩筒；23、按压活塞杆；24、进液管；25、控制圆环；26、滑动套；27、滑动限位条；28、排料箱；29、排料管；30、储料箱；31、螺旋输送桨；32、通液道；33、排液孔；34、环形进液盒；35、储液箱；36、过滤孔；37、集液管；38、导流管；39、导液管；40、螺旋桨叶；41、限位卡环；42、升降托板；43、升降螺纹杆。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至图10对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。

本发明为一种可用于大尺寸井眼钻井设备及其使用方法，包括钻井机架1，所述的钻井机架1为现有的机架结构，同时通过所述的钻井机架1实现对后续结构的支撑固定，所述的钻井机架1固定在地面上，置于地面上的底板架2，通过所述的底板架2对钻井区域进行确定，同时保证钻井区域的地质的稳定性，所述的钻井机架1内部上下滑动连接有钻杆驱动结构，所述的钻杆驱动结构在所述的钻井机架1内上下滑动，所述的钻杆驱动结构的升降方式和常规的钻井机的钻杆升降驱动方式相同，此处不再赘述，所述的钻杆驱动结构包括和所述的钻井机架1上下滑动连接的升降架3，所述的升降架3上端固定连接有驱动电机4，所述的升降架3在升降的同时带动所述的驱动电机4同步升降，所述的升降架3下端转动连接有驱动轴杆5，所述的驱动轴杆5和所述的驱动电机4相连，在所述的升降架3升降的同时带动所述的驱动轴杆5同步升降，同时通过所述的驱动电机4实现对所述的驱动轴杆5驱动。

所述的驱动轴杆5下端通过螺栓连接有一级转杆6，在所述的驱动轴杆5转动的同时带动所述的一级转杆6同步转动，所述的一级转杆6下端同轴连接有若干首尾相连的连接钻杆7，最下端所述的连接钻杆7下端同轴连接有钻头杆8，所述的钻头杆8下端同轴连接有钻头9，所述的钻头9外缘直径大于所述的钻头杆8的外圆直径，在所述的驱动电机4转动的同时，带动所述的驱动轴杆5、一级转杆6、连接钻杆7、钻头杆8和钻头9同步转动，实现钻井处理。

所述的连接钻杆7上端开设有两个对称分布的限位弧形槽10，所述的连接钻杆7下端固定连接有弧形限位块11，所述的弧形限位块11和所述的限位弧形槽10相配合，不同的所述的连接钻杆7通过所述的弧形限位块11和限位弧形槽10的配合实现同步转动，同时所述的一级转杆6、连接钻杆7之间的连接方式和两个所述的连接钻杆7之间的连接方式相同，所述的连接钻杆7内壁开设有两个对称分布的限位槽12，所述的弧形限位块11上开设有和所述的限位槽12相配合的拆卸孔，所述的限位槽12和所述的限位弧形槽10相连通，所述的限位槽12内部沿所述的连接钻杆7径向滑动连接的限位楔形块13，通过所述的限位楔形块13、限位槽12和拆卸孔的配合，实现两个所述的连接钻杆7之间的连接，同时实现两个所述的连接钻杆7的同步滑动，参考附图8，所述的限位楔形块13靠近所述的连接钻杆7轴心一端转动连接有两个上下对称分布的转动曲柄14，上下同侧的两个所述的转动曲柄14靠近所述的连接钻杆7轴心一端均铰接有升降托架17，所述的转动曲柄14转动升降的过程实现所述的限位楔形块13在所述的限位槽12内的滑动；

所述的连接钻杆7上侧内部固定连接有连接筒15，所述的连接筒15上下端固定连通有和所述的连接钻杆7同轴的升降筒16，两个所述的升降筒16对称分布，所述的升降托架17同轴滑动连接在对应的升降筒16内，所述的连接筒15、升降筒16内部填充有液压油，同时通过对液压油的挤压实现所述的升降托架17在所述的升降筒16内的升降，所述的升降托架17和对应的两个铰接的转动曲柄14铰接一端转动连接，所述的连接筒15内部同轴滑动连接有两个对称分布的滑动活塞杆18，所述的滑动活塞杆18通过弹簧和所述的连接钻杆7相连，所述的滑动活塞杆18和外界驱动结构相连，通过对所述的滑动活塞杆18的加压，实现所述的滑动活塞杆18在所述的连接筒15内进行活塞滑动，同时实现对液压油的挤压，同时带动所述的升降托架17在所述的升降筒16内滑动，进而通过所述的转动曲柄14实现对所述的限位楔形块13在所述的限位槽12内滑动，进而实现对所述的弧形限位块11的解锁。

本实施例在具体实施时，首先将所述的钻头杆8置于地面上，然后将所述的钻头杆8和所述的一级转杆6连接，同时启动所述的钻杆驱动结构的升降驱动装置，同时启动所述的驱动电机4，在所述的升降架3下降的同时，同时所述的一级转杆6和钻头杆8同步转动，进而实现初步钻井处理；

当所述的钻头杆8打入地下一定深度后，所述的通过对所述的滑动活塞杆18的挤压，实现对所述的钻头杆8和一级转杆6的拆卸，接着驱动所述的升降架3向上滑动复位，同时将所述的连接钻杆7连接在所述的一级转杆6和钻头杆8之间，通过所述的限位楔形块13和限位槽12的配合，实现对所述的连接钻杆7和一级转杆6、钻头杆8的连接，同时实现对钻杆头的进一步驱动，接着根据钻井深度，将多个所述的连接钻杆7进行首尾相连，根据钻井的深度选择不同的连接钻杆7的数量。

为了实现对所述的滑动活塞杆18的驱动，所述的连接钻杆7上开设有正投影在所述的连接筒15上的两个对称分布的弧形槽19，所述的滑动活塞杆18远离所述的连接钻杆7一端置于所述的弧形槽19，所述的滑动活塞杆18在所述的弧形槽19内滑动，所述的弧形槽19内部滑动连接有弧形限位板20，所述的弧形限位板20和所述的滑动活塞杆18固定连接，所述的弧形限位板20和所述的弧形槽19通过弹簧相连，在对所述的弧形限位板20施加压力的同时，带动所述的弧形限位板20在所述的弧形槽19内部滑动，在所述的弧形限位板20滑动的同时带动所述的滑动活塞杆18同步滑动，进而通过所述的连接筒15、升降筒16、升降托架17和转动曲柄14实现对所述的限位楔形块13的驱动，进而实现不同所述的连接钻杆7之间的连接配合。

在对所述的连接钻杆7进行逐级拆卸的过程，为了避免下端的所述的连接钻杆7出现向下滑动脱落，同时在对所述的连接钻杆7夹持的过程，实现对所述的弧形限位板20的按压，故所述的钻井机架1下端和所述的底板架2上端的均固定连接有套设在所述的连接钻杆7外围的钻杆夹持结构，通过所述的钻杆夹持结构实现对连接钻杆7的夹持限位，避免下端所述的连接钻杆7出现滑落，所述的钻杆夹持结构包括储液筒21，所述的储液筒21内壁固定连通有若干等圆周分布的伸缩筒22，所述的储液筒21内部填充有液压油，所述的伸缩筒22内部同轴滑动连接有按压活塞杆23，所述的按压活塞杆23和所述的连接钻杆7外壁接触连接，所述的按压活塞杆23在所述的伸缩筒22内部滑动，进而实现对所述的连接钻杆7、一级钻杆、钻头杆8的夹持，所述的储液筒21上均固定连接有进液管24，所述的进液管24和连接在所述的钻井机架1固定连接的供压装置之间连接有电磁控制阀，所述的供压装置为常规的液压泵，通过液压泵实现对所述的储液筒21的加压，进而实现所述的按压活塞杆23对所述的连接钻杆7的有效夹持，同时通过所述的电磁控制阀实现对不同的储液筒21进行加压控制。

为了实现对所述的储液筒21的加压控制，能够精准的实现对对所述的弧形限位板20的加压，所述的连接钻杆7下端固定连接有控制圆环25，所述的储液筒21内部固定连接有若干等圆周分布的滑动套26，所述的滑动套26内部滑动连接有滑动限位条27，所述的滑动限位条27和所述的滑动套26通过弹簧相连，所述的滑动限位条27和所述的控制圆环25接触连接，在所述的连接钻杆7上滑的过程，带动所述的控制圆环25同步滑动，同时所述的控制圆环25和所述的滑动限位条27相接触，同时挤压所述的滑动限位条27向所述的滑动套26内收缩，所述的滑动限位条27靠近所述的控制圆环25一侧固定连接有压力传感器，所述的压力传感器和所述的电磁控制阀相连，通过所述的控制圆环25和所述的滑动限位条27的接触，实现对所述的压力传感器的触发，进而实现通过所述的压力传感器实现对所述的电磁控制阀通闭的控制。

在对地下进行钻井的同时，会排除大量的泥浆，为了实现对泥浆的有效收集，所述的底板架2和下端所述的储液筒21之间连接有排料箱28，经过井口排出的泥浆排送至所述的排料箱28内部，所述的排料箱28上固定连通有排料管29，所述的排料管29另一端固定连通有储料箱30，所述的排料管29内部同轴转动连接有螺旋输送桨31，所述的螺旋输送桨31的两端分别置于所述的排料箱28和储料箱30内，所述的螺旋输送桨31和连接在所述的储料箱30上的排料驱动装置相连，在所述的排料驱动装置对所述的螺旋输送桨31驱动的同时，所述的螺旋输送桨31转动，进而实现将所述的排料箱28内部的泥浆输送至所述的排料管29内部，接着随着所述的螺旋输送桨31的转动将所述的泥浆输送至所述的储料箱30内部，避免了泥浆在施工场地四处流动，影响施工环境，同时也不便于清理收集。

在通过钻头9对岩层或者泥土进行钻孔的同时，为了提高钻井效率，同时实现对降温，所述的钻头9在转动的过程，需要在钻头9转动的过程实现注水处理，故所述的一级转杆6、连接钻杆7轴心均开设有通液道32，所述的钻头9上开设有若干排液孔33，水体通过所述的通液道32、排液孔33进入所述的钻头9附近，保证所述的钻头9的有效钻进。

为了实现对所述的通液道32内部进行持续供水处理，所述的一级转杆6上同轴连接有环形进液盒34，所述的环形进液盒34和所述的通液道32相连通，所述的环形进液盒34和置于地面上的储液箱35相连，所述的储液箱35和外界排水装置相连，所述的储液箱35内部连接有供水泵，所述的供水泵外接电源，通过所述的供水泵实现对所述的环形进液盒34的供水，同时水体进入所述的通液道32、排液孔33进入所述的钻头9附近，需要注意的是，两个所述的连接钻杆7之间、一级钻杆和连接钻杆7之间、钻头杆8和连接钻杆7之间均置有密封环垫，实现对连接钻杆7之间的有效密封，避免液体泄漏。

由于泥浆中含有大量水分，在对泥浆转运清理的过程，重量过大，同时运输不便，故提供一种对泥浆进行预脱水的结构，具体的，所述的排料管29上开设有若干过滤孔36，所述的排料管外围套设有集液管37，所述的集液管37下端固定连通有导流管38，所述的导流管38下端面呈倾斜状态，所述的导流管38上固定连接有导液管39，所述的导液管39和所述的储液箱35上端相连通，在对所述的泥浆输送的过程，由于过滤孔36的过滤作用，所述的固体滞留在所述的排料管29内部，同时水体透过所述的过滤孔36进入所述的集液管37内部，同时水体沿所述的导流管38、导液管39进入所述的储液箱35内部，所述的螺旋输送桨31外边缘均连接有清理毛刷，所述的清理毛刷和所述的排料管29内壁相贴合，在所述的螺旋输送桨31转动的过程，带动所述的清理毛刷同步转动，进而通过所述的清理毛刷实现对所述的过滤孔36的清理，避免所述的过滤孔36出现堵塞，导致排水不及时。

为了将钻井过程产生的泥浆及时输送处井体，提高钻井效率，故所述的连接钻杆7外壁均固定连接有螺旋桨叶40，不同所述的螺旋桨叶40旋向相同，在所述的连接钻杆7转动的过程，带动所述的螺旋桨叶40同步转动，进而保证在所述的钻头9转动过程实现将泥浆输送至所述的井体的外部。

所述的连接钻杆7上端同轴固定连接有限位卡环41，通过所述的限位卡环41和所述的按压活塞杆23的配合，避免了由于所述的按压活塞杆23夹持不牢，出现所述的连接钻杆7出现下滑的问题。

为了适用于不同环境和地理条件，连接钻杆7的长度也不同，故为了适用于不同长度的连接钻杆7，所述的储液筒21上均固定连接有升降托板42，所述的钻井机架1和底板架2之间转动连接有升降螺纹杆43，所述的升降螺纹杆43贯穿所述的升降托板42，下端所述的升降托板42和所述的升降螺纹杆43螺纹连接，为了实现对下端所述的升降托板42的限位，所述的钻井机架1和底板架2之间连接有限位杆，所述的升降托板42上开设有和所述的限位杆相配合的限位孔，在所述的限位孔和限位杆的配合作用下，下端所述的升降托架17上下滑动，所述的升降螺纹杆43和外界驱动装置相连，所述的升降螺纹杆43转动，实现对下端所述的储液筒21高度的调节。

本发明在具体使用时，首先将所述的钻头杆8置于地面上，然后将所述的钻头杆8和所述的一级转杆6连接，同时启动所述的钻杆驱动结构的升降驱动装置，同时启动所述的驱动电机4、供水泵以及所述的螺旋输送桨31的驱动结构，在所述的升降架3下降的同时所述的一级转杆6和钻头杆8同步转动，同时对所述的钻头9附近进行注水处理，进而实现初步钻井处理；

当所述的钻头杆8打入地下一定深度后，所述的通过对所述的滑动活塞杆18的挤压，实现对所述的钻头杆8和一级转杆6的拆卸，接着驱动所述的升降架3向上滑动复位，同时将所述的连接钻杆7连接在所述的一级转杆6和钻头杆8之间，通过所述的限位楔形块13和限位槽12的配合，实现对所述的连接钻杆7和一级转杆6、钻头杆8的连接，同时实现对钻杆头的进一步驱动，接着根据钻井深度，将多个所述的连接钻杆7进行首尾相连，根据钻井的深度选择不同的连接钻杆7的数量；

当需要拆卸连接钻杆7时，所述的升降架3向上滑动，当所述的控制圆环25和所述的压力传感器接触时，所述的电磁控制阀打开，进而通过按压活塞杆23实现对所述的弧形限位板20的加压，同时所述的限位楔形块13和所述的限位槽12脱离配合，进而实现两个所述的连接钻杆7之间脱离连接，接着将上侧所述的连接钻杆7拆卸，接着所述的升降架3下滑，使所述的一级转杆6和另一个所述的连接钻杆7配合，持续将下部连接钻杆7持续提升，逐级拆卸所述的连接钻杆7。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种可用于大尺寸井眼钻井设备，包括钻井机架（1），置于地面上的底板架（2），其特征在于，所述的钻井机架（1）内部上下滑动连接有钻杆驱动结构，所述的钻杆驱动结构包括和所述的钻井机架（1）上下滑动连接的升降架（3），所述的升降架（3）上端固定连接有驱动电机（4），所述的升降架（3）下端转动连接有驱动轴杆（5），所述的驱动轴杆（5）和所述的驱动电机（4）相连；

所述的驱动轴杆（5）下端通过螺栓连接有一级转杆（6），所述的一级转杆（6）下端同轴连接有若干首尾相连的连接钻杆（7），最下端所述的连接钻杆（7）下端同轴连接有钻头杆（8），所述的钻头杆（8）下端同轴连接有钻头（9），所述的钻头（9）外缘直径大于所述的钻头杆（8）的外圆直径；

所述的连接钻杆（7）上端开设有两个对称分布的限位弧形槽（10），所述的连接钻杆（7）下端固定连接有弧形限位块（11），所述的弧形限位块（11）和所述的限位弧形槽（10）相配合，不同的所述的连接钻杆（7）通过所述的弧形限位块（11）和限位弧形槽（10）的配合实现同步转动，所述的连接钻杆（7）内壁开设有两个对称分布的限位槽（12），所述的限位槽（12）和所述的限位弧形槽（10）相连通，所述的限位槽（12）内部沿所述的连接钻杆（7）径向滑动连接的限位楔形块（13），所述的限位楔形块（13）靠近所述的连接钻杆（7）轴心一端转动连接有两个上下对称分布的转动曲柄（14），上下同侧的两个所述的转动曲柄（14）靠近所述的连接钻杆（7）轴心一端铰接；

所述的连接钻杆（7）上侧内部固定连接有连接筒（15），所述的连接筒（15）上下端固定连通有和所述的连接钻杆（7）同轴的升降筒（16），两个所述的升降筒（16）对称分布，所述的升降筒（16）内部均同轴滑动连接有升降托架（17），所述的升降托架（17）和对应的两个铰接的转动曲柄（14）铰接一端转动连接，所述的连接筒（15）内部同轴滑动连接有两个对称分布的滑动活塞杆（18），所述的滑动活塞杆（18）通过弹簧和所述的连接钻杆（7）相连，所述的滑动活塞杆（18）和外界驱动结构相连。

2.根据权利要求1所述的一种可用于大尺寸井眼钻井设备，其特征在于，所述的连接钻杆（7）上开设有正投影在所述的连接筒（15）上的两个对称分布的弧形槽（19），所述的滑动活塞杆（18）远离所述的连接钻杆（7）一端置于所述的弧形槽（19），所述的弧形槽（19）内部滑动连接有弧形限位板（20），所述的弧形限位板（20）和所述的滑动活塞杆（18）固定连接，所述的弧形限位板（20）和所述的弧形槽（19）通过弹簧相连；

所述的钻井机架（1）下端和所述的底板架（2）上端的均固定连接有套设在所述的连接钻杆（7）外围的钻杆夹持结构，所述的钻杆夹持结构包括储液筒（21），所述的储液筒（21）内壁固定连通有若干等圆周分布的伸缩筒（22），所述的伸缩筒（22）内部同轴滑动连接有按压活塞杆（23），所述的按压活塞杆（23）和所述的连接钻杆（7）外壁接触连接，所述的储液筒（21）上均固定连接有进液管（24），所述的进液管（24）和连接在所述的钻井机架（1）固定连接的供压装置之间连接有电磁控制阀。

3.根据权利要求2所述的一种可用于大尺寸井眼钻井设备，其特征在于，所述的连接钻杆（7）下端固定连接有控制圆环（25），所述的储液筒（21）内部固定连接有若干等圆周分布的滑动套（26），所述的滑动套（26）内部滑动连接有滑动限位条（27），所述的滑动限位条（27）和所述的滑动套（26）通过弹簧相连，所述的滑动限位条（27）和所述的控制圆环（25）接触连接，所述的滑动限位条（27）靠近所述的控制圆环（25）一侧固定连接有压力传感器，所述的压力传感器和所述的电磁控制阀相连。

4.根据权利要求3所述的一种可用于大尺寸井眼钻井设备，其特征在于，所述的底板架（2）和下端所述的储液筒（21）之间连接有排料箱（28），所述的排料箱（28）上固定连通有排料管（29），所述的排料管（29）另一端固定连通有储料箱（30），所述的排料管（29）内部同轴转动连接有螺旋输送桨（31），所述的螺旋输送桨（31）的两端分别置于所述的排料箱（28）和储料箱（30）内，所述的螺旋输送桨（31）和连接在所述的储料箱（30）上的排料驱动装置相连。

5.根据权利要求4所述的一种可用于大尺寸井眼钻井设备，其特征在于，所述的一级转杆（6）、连接钻杆（7）轴心均开设有通液道（32），所述的钻头（9）上开设有若干排液孔（33）；

所述的一级转杆（6）上同轴连接有环形进液盒（34），所述的环形进液盒（34）和所述的通液道（32）相连通，所述的环形进液盒（34）和置于地面上的储液箱（35）相连，所述的储液箱（35）内部连接有供水泵，所述的供水泵外接电源。

6.根据权利要求5所述的一种可用于大尺寸井眼钻井设备，其特征在于，所述的排料管（29）上开设有若干过滤孔（36），所述的排料管（29）外围套设有集液管（37），所述的集液管（37）下端固定连通有导流管（38），所述的导流管（38）下端面呈倾斜状态，所述的导流管（38）上固定连接有导液管（39），所述的导液管（39）和所述的储液箱（35）上端相连通；

所述的螺旋输送桨（31）外边缘均连接有清理毛刷，所述的清理毛刷和所述的排料管（29）内壁相贴合。

7.根据权利要求2所述的一种可用于大尺寸井眼钻井设备，其特征在于，所述的连接钻杆（7）外壁均固定连接有螺旋桨叶（40），不同所述的螺旋桨叶（40）旋向相同；

所述的连接钻杆（7）上端同轴固定连接有限位卡环（41）。

8.根据权利要求2所述的一种可用于大尺寸井眼钻井设备，其特征在于，所述的储液筒（21）上均固定连接有升降托板（42），所述的钻井机架（1）和底板架（2）之间转动连接有升降螺纹杆（43），所述的升降螺纹杆（43）贯穿所述的升降托板（42），下端所述的升降托板（42）和所述的升降螺纹杆（43）螺纹连接。

9.一种可用于大尺寸井眼钻井设备的破碎方法，其特征在于，使用权利要求6所述的一种可用于大尺寸井眼钻井设备，包括以下步骤：

步骤一：首先将所述的钻头杆（8）置于地面上，然后将所述的钻头杆（8）和所述的一级转杆（6）连接；

步骤二：启动所述的钻杆驱动结构的升降驱动装置，同时启动所述的驱动电机（4）、供水泵以及所述的螺旋输送桨（31）的驱动结构；

步骤三：根据钻井深度，逐步将若干个所述的连接钻杆（7）连接在所述的钻头杆（8）和一级钻杆之间；

步骤四：当所述的钻头杆（8）打入地下一定深度后，驱动所述的升降架（3）向上滑动，当所述的控制圆环（25）和所述的压力传感器接触时，所述的电磁控制阀打开，进而通过按压活塞杆（23）实现对所述的弧形限位板（20）的加压，同时所述的限位楔形块（13）和所述的限位槽（12）脱离配合，进而实现两个所述的连接钻杆（7）之间脱离连接，接着将上侧所述的连接钻杆（7）拆卸；

步骤五：接着驱动所述的升降架（3）下滑，使所述的一级转杆（6）和另一个所述的连接钻杆（7）配合，持续将下部连接钻杆（7）持续提升，逐级拆卸所述的连接钻杆（7）。