CN1601046A

CN1601046A - 无液循环快速钻井机

Info

Publication number: CN1601046A
Application number: CN 200410085359
Authority: CN
Inventors: 吕光辉
Original assignee: NO 68612 TROOPS PLA
Current assignee: NO 68612 TROOPS PLA
Priority date: 2004-10-14
Filing date: 2004-10-14
Publication date: 2005-03-30

Abstract

本发明是一种无液循环快速钻井机，包括运载车辆，车辆后部装有钻塔架，钻塔架的底座铰接于车辆尾部支架上，并装有可使其平躺和直立的液压支撑机构，钻塔架的顶端装有吊架，钻塔架的外侧装有移动式动力头，动力头内装有旋转驱动机构，该机构驱动一钻杆铰接头，钻杆铰接头铰接有外平钻杆，外平钻杆外套装有活动钻头，活动钻头与钻杆之间有自动锁紧机构，在活动钻头之上，钻杆上还套装有钻头打捞投放器，车辆后部设有用于提升钻头打捞投放器、动力头的卷扬机构及辅助卷扬机构。

Description

无液循环快速钻井机

技术领域：

本发明涉及钻探技术领域，特别是水井钻探机械，一种无液循环快速钻井机。

背景技术：

黄土地层在西北分布很广，进行泥浆循环构筑给水管井，成井造价高、施工周期长，而且会因泥浆的渗透堵塞，使构筑的井变成根本无水的“干井”，中国专利公开了一种“水井钻机”(专利申请号：95201902.7)，它主要由提升系统和钻进系统组成，钻进系统的吊环固定在上壳体上，电机和减速传动机构都装在密封箱体内，减速传动机构的输出轴通过法兰与钻杆连接，钻杆上有螺旋叶片，钻杆与螺旋叶片的外部有下壳体，钻杆和螺旋叶片的顶端露出下壳体，上壳体、密封箱体和下壳体通过螺栓连接为一整体。该发明钻井时不需要泥浆系统，不破坏水层，具有钻井成本低，操作方便的优点，其缺陷是钻进与提升是一套机构，钻机动力部分也要进入钻井且取土后通过卷扬机提出，缺少必要的导向装置和钻井配套机构，很难打出较深的井，操作的人工强度太大。

发明内容：

本发明的目的是克服现有技术缺陷提供一种钻进深度超过60米、孔径大于600毫米、成井快速高效、劳动强度较低的无液循环快速钻井机。

本发明按下述方案实现：

一种无液循环快速钻井机，包括运载车辆，车辆后部装有钻塔架，钻塔架的底座铰接于车辆尾部支架上，并装有可使其平躺和直立的液压支撑机构，钻塔架的顶端装有吊架，在钻塔架的外侧装有移动式动力头，动力头内装有旋转驱动机构，该机构驱动一钻杆铰接头，钻杆铰接头铰接有外平钻杆，外平钻杆外套装有活动钻头，活动钻头与钻杆之间有自动锁紧机构，在活动钻头之上，钻杆上还套装有钻头打捞投放器，车辆后部设有用于提升钻头打捞投放器、动力头的卷扬机构及辅助卷扬机构；

上述活动钻头是双翼短螺旋钻头，它的顶部有打捞矛头，中部是双翼螺旋叶片，底端有小螺旋片和与钻杆配合的自锁口；

上述活动钻头是双开门钻头，它的顶部有打捞矛头，中部是盛土箱，盛土箱下部呈锥形，沿锥形母线向下线性排列有两排对称的叶片，每排叶片前对应的盛土箱锥形部分开口，底端有小螺旋片和与钻杆配合的自锁口；

上述活动钻头与钻杆之间的自动锁紧机构包括固定于钻杆上的横销和位于活动钻头底端的“”形自锁口；

上述钻头打捞投放器包括一可在钻杆外滑动的套筒，套筒的外缘对称的铰接有数个下垂的挂钩，套筒的上部接提升机构。

本发明与现有技术相比具有下述特点：

1.本发明在黄土区，在无需任何循环介质的条件下可钻进60米，排土30～60吨。

2.与传统泥浆钻进分级扩孔工艺技术相比，具有钻进效率高、施工周期短、造价低的优点。

3.本发明在施工中，配属人员少、装备少，施工周期短。

4.操作简单、机械化程度高。

附图说明：

图1是本发明结构示意图；

图2是图1的俯视示意图；

图3是本发明钻杆、钻头及其配套机构示意图；

图4是本发明双翼短螺旋钻头结构示意图。

具体实施方式：

以下结合附图对本发明的结构进行更详细的描述：

如图所示，本发明包括一运载车辆1，类似于吊车，在作业时可伸出液压支撑腿12，后部车厢的尾部安装有钻塔架11，钻塔架11铰接在车厢尾部支架上，有两个液压缸4、5控制钻塔架在钻井作业时直立，在非作业或行驶时横卧；钻塔架顶端连接吊架11-1，该吊架与钻塔架成钝角，其顶端装有辅助吊钩6，其中部装有动力头吊钩7，钻塔架的外侧装有导轨，导轨上安装动力头8，动力头的底部扣接在导轨之上并可沿导轨移动；动力头内装有旋转驱动机构，该机构驱动一钻杆铰接头9，在钻井时，该铰接头与钻杆13上端铰接，动力头下底上还装有打捞器吊钩10；本发明的钻杆是外平钻杆，分多节，每节之间采用插装后加横销的连接方式，最底端的一节称为导向节22，导向节顶端有小钻头，其上部有一个横销21，外平钻杆外套装有活动钻头，活动钻头有两种，一种是双翼短螺旋钻头，它的顶部有打捞矛头23，中部是双翼螺旋叶片24，底端有小螺旋片25和与钻杆配合的自锁口26；另一种是双开门钻头，它的顶部有打捞矛头16，中部是盛土箱17，盛土箱下部呈锥形，沿锥形母线向下线性排列有两排对称的叶片19，每排叶片前对应的盛土箱锥形部分开口18，底端有小螺旋片25和与钻杆配合的自锁口20；自锁口实际上是一个开口向下的“”形开口，当活动钻头下落至钻杆导向节22时，导向节上的横销21进入口内，旋转时横销正好进入“”形开口的水平槽内，保证钻杆带动活动钻头顺时针转动时，活动钻头不会上下移动，反时针旋转时活动钻头可以与钻杆分离，这就是活动钻头与钻杆13之间的自动锁紧机构的简单原理；上述钻头打捞投放器14实际上是一个可在钻杆外滑动的套筒，套筒的外缘对称的铰接有数个下垂的挂钩15，套筒的上部接提升机构，当打捞投放器14下滑至活动钻头的打捞矛头部位，依靠重力的作用挂钩15先张开，后钩在矛头的背面，向上提升时可将活动钻头提起，往下放时，又可以轻松打开。

钻头打捞投放器14的提升是依靠位于动力头下的吊钩10和位于车厢上的钻头打捞器提升卷扬机3实现的。

动力头的提升是依靠位于吊架的吊钩7和位于车厢上的动力头卷扬机2实现的。

辅助吊钩6主要用于吊装钻杆，它依靠位于车厢上的辅助卷扬机28驱动。

钻进控制台27位于车厢后部，作业时，控制一定钻进深度后，停止钻进，反时针方向转动钻杆使活动钻头与钻杆分离，操作打捞投放器将活动钻头提出钻孔，人工排土后再将活动钻头放入钻孔内，顺时针转动钻杆，此时钻杆上的横销21锁住活动钻头，继续钻进。

Claims

1.一种无液循环快速钻井机，包括运载车辆(1)，车辆后部装有钻塔架(11)，钻塔架的底座铰接于车辆尾部支架上，并装有可使其平躺和直立的液压支撑机构，钻塔架的顶端装有吊架(11-1)，其特征在于在钻塔架的外侧装有移动式动力头(8)，动力头内装有旋转驱动机构，该机构驱动一钻杆铰接头(9)，钻杆铰接头(9)铰接有外平钻杆(13)，外平钻杆外套装有活动钻头，活动钻头与钻杆(13)之间有自动锁紧机构，在活动钻头之上，钻杆(13)上还套装有钻头打捞投放器(14)，车辆后部设有用于提升钻头打捞投放器(14)、动力头(8)的卷扬机构及辅助卷扬机构。

2.如权利要求1所述的无液循环快速钻井机，其特征在于上述活动钻头是双翼短螺旋钻头，它的顶部有打捞矛头(23)，中部是双翼螺旋叶片(24)，底端有小螺旋片(25)和与钻杆配合的自锁口(26)。

3.如权利要求1所述的无液循环快速钻井机，其特征在于上述活动钻头是双开门钻头，它的顶部有打捞矛头(16)，中部是盛土箱(17)，盛土箱下部呈锥形，沿锥形母线向下线性排列有两排对称的叶片(19)，每排叶片前对应的盛土箱锥形部分开口(18)，底端有小螺旋片和与钻杆配合的自锁口(20)。

4.如权利要求1或2或3所述的无液循环快速钻井机，其特征在于上述活动钻头与钻杆之间的自动锁紧机构包括固定于钻杆上的横销(21)和位于活动钻头底端的“”形自锁口(20)、(26)。

5.如权利要求1所述的无液循环快速钻井机，其特征在于上述钻头打捞投放器(14)包括一可在钻杆外滑动的套筒，套筒的外缘对称的铰接有数个下垂的挂钩(15)，套筒的上部接提升机构。