CN1818321A - 无钻杆拉力钻井推进设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无钻杆拉力钻井推进设备，由三大组滑轮组合而成，在A大组骨架和B大组骨架内分别设置有滑轮组，骨架上设置有燕尾板滑道和与其对应的燕尾滑动板，在燕尾滑动板外侧固定有平面防滑纵向阻力板；在C大组骨架内设置有滑轮组；A大组滑轮组与B大组中的滑轮组通过主动力钢丝绳相连接；B大组滑轮组通过副动力钢丝绳与C大组滑轮组相连接，各平面防滑纵向阻力板分别与回收钢丝绳相连接，本发明由于采用了无钻杆的装置，克服了现有技术中钻杆容易变形或断裂的不足，钻井深度不但能超过10000米，而且根据需要还能水平钻井或倾斜钻孔，推进设备回收或前进自如，可以满足各种打井作业的需求，值得推广。

Description

无钻杆拉力钻井推进设备

技术领域：

本发明设计一种钻井设备，特别设计一种无钻杆拉力钻井推进设备，属于钻探机械领域。

背景技术：

公知的钻井设备是由钻塔、卷扬机、动力机、钻杆、钻头及其它部件组合而成的钻机，它工作时采用钻杆向下旋转加力，如中国专利CN2072147U(申请号为90216563.1、实用新型名称为：高效轻型水井钻机)中公开了一种钻机，它由分动箱、传动箱、卷扬机、钻具等组成，整机只用三对不同变位制的齿轮减速和变向来分别实现钻具旋转与提升，用双钩滑轮和宽螺距双线矩形螺纹钻杆接头快整装卸钻杆，传动部件及可倾塔架安装于同一机架上构成组合式整体结构；又如中国专利CN2204847Y(专利号为94224930.5、实用新型名称为：多功能潜水工程钻机)中公开了一种潜水工程钻机，它由回转钻进机构、旋挖排渣装置、循环排渣机构、钻具起重装置、导向自重加压机构、支撑移动水平调节装置组成，采用了半螺旋钻头、筒式内螺旋耙齿钻头和筒式扩底钻头，三种钻头可以互换使用，以适应不同土质施工，采用了低速潜水动力头，钻头扭矩大，钻杆采用倒塔式四层伸编钻杆，其内腔构成泥浆循环通道。以上这些具有钻杆的钻井设备，在超深(长)度的情况下容易变形或断裂，进而导致钻井(孔)的深(长)度只能限制在7000～10000米之内，使用上受到一定的局限。

目前尚没有无钻杆钻井设备的报道，

发明内容：

本发明的目的是：克服现有技术中钻井(孔)机工作时钻井深度不能超过10000米的不足，提供一种结构简单、制造安装容易、生产成本低、操作方便、安全可靠的无钻杆拉力钻井推进设备，来满足深井作业的要求。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种无钻杆拉力钻井推进设备，由A组、B组、C组三大组滑轮组合而成，在A大组骨架内设置有滑轮组2，A大组骨架上设置有燕尾板滑道11，与燕尾板滑道11相对应处设置有燕尾滑动板14，在燕尾滑动板14外侧安装固定有平面防滑纵向阻力板6；在B大组骨架内设置有滑轮组121和滑轮组122，B大组骨架上设置有燕尾板滑道19，与燕尾板滑道19相对应处设置有燕尾滑动板13，在燕尾滑动板13外侧安装固定有平面防滑纵向阻力板9；在C大组骨架内设置有滑轮组15；A大组滑轮组2与B大组中的滑轮组121通过主动力钢丝绳4相连接，通过B大组中的滑轮组122把主动力钢丝绳4送入主动力钢丝绳通道17中，A大组滑轮组2与B大组中的滑轮组121中间设置有多层次折叠泥浆防护罩81；B大组中的滑轮组122通过副动力钢丝绳5与C大组滑轮组15连接后，将副动力钢丝绳5送入副动力钢丝绳通道18中，B大组中的滑轮组122与C大组滑轮组15中间设置有多层次折叠泥浆防护罩82；平面防滑纵向阻力板6和平面防滑纵向阻力板9分别与回收钢丝绳3相连接。

在A大组骨架、B大组骨架和C大组骨架组合成的设备内部设置有主动力钢丝绳通道17、副动力钢丝绳通道18和回收钢丝绳通道16。

所述的A大组骨架和C大组骨架是共连体。

所述的A大组滑轮组2由一个或一个以上的滑轮构成。

所述的B大组滑轮组121由一个或一个以上的滑轮构成；所述的B大组滑轮组122由一个或一个以上的滑轮构成。

所述的C大组滑轮组15由一个或一个以上的滑轮构成。

所述平面防滑纵向阻力板6和平面防滑纵向阻力板9外侧靠近井壁的面为防滑平面，或为齿面，或为曲面，或为防滑半圆弧面，或为防滑多棱面。

本发明的无钻杆拉力钻井推进设备的工作原理是：

当B大组滑轮组工作时，拉力使B组主骨架向后推动，由于B组主骨架与B组阻力板是燕尾滑动结合，致使前后推力方向转化为纵向运动方向，受力点变成井壁两侧；由于B组平面防滑纵向阻力板的面积大于钻头最粗点的横剖面的面积，受拉力的作用，A大组滑轮组、C大组滑轮组通过与B大组滑轮组的滑动结合部向前推进。此时，由于B大组滑轮组受平面防滑纵向阻力板间接的作用，B大组滑轮组的滑轮转变成定滑轮，A组滑轮组的滑轮则变成动滑轮；

当C大组滑轮组工作时，因A组主骨架和C组主骨架是共连体，拉力使A组主骨架向后推动，由于A组主骨架与A组阻力板是燕尾滑动结合，致使前后推力方向转化为纵向运动方向，受力点变成井壁两侧；由于A组平面防滑纵向阻力板的阻力大于前进的阻力，受拉力的作用，B组主骨架在A大组滑轮组与C大组滑轮组的结合部内向前滑动。此时，由于A大组滑轮组受平面防滑纵向阻力板间接的作用，A大组滑轮组的滑轮转变成定滑轮，B组滑轮组的滑轮则变成动滑轮。

在工作时，当主动力钢丝绳顺时针旋转时，副动力钢丝绳则逆时针旋转；当副动力钢丝绳顺时针旋转时，主动力钢丝绳则逆时针旋转。

本发明的积极效果是：

1.本发明的无钻杆拉力钻井推进设备，钻井深度不但能超过10000米以上，而且根据需要还能水平钻井或倾斜钻孔，在工作时，A大组滑轮组与B大组滑轮组的滑轮根据工作状态的改变不断进行动滑轮、定滑轮的适时转换，它的钻井深度可超过现有技术中各种钻机的几倍甚至几十倍，值得推广。

2.本发明的无钴杆拉力钻井推进设备，根据需要可单机工作，在机型、机号相同的情况下也可多机组合工作，每增加一个单体机，其推进便增加一倍，由于后增加推进设备的行程路线与前一推进设备行程路线一致，后增加的推进设备的前进阻力为零，而推进动力则在原来基础上成倍增加。

3.本发明的无钻杆拉力钻井推进设备，通过安装不同的钻头打冲方形井或圆形井，在流沙层或不稳定泥浆层工作时，可随推进设备安装方形或圆形不锈钢井壁，在所安装的井壁内推进设备可以回收或前进；对岩石层也能正常钻井，适合各种地质的挖掘及深井作业。

4.本发明的无钻杆拉力钻井推进设备，由于采用了无钻杆的装置，克服了现有技术中钻杆容易变形或断裂的不足，推进设备回收或前进自如，其结构简单、制造安装容易、生产成本低、操作方便、安全可靠，可以满足各种打井作业的需求。

附图说明：

图1是本发明工作原理结构示意图；

图2是本发明的纵剖面图之一；

图3是本发明的纵剖面图之二；

图4为本发明在局部纵剖时的结构示意图；

图5是图4中D-D处的横剖面图；

图6是图4中X-X处的横剖面图。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明：

参见图1、图2、图3、图4、图5和图6，其中图1是本发明的工作原理结构示意图；图2是C大组滑轮组工作时A大组滑轮组随之工作、同时燕尾板张开的纵剖面图之一；图3是B大组滑轮组工作的同时燕尾板张开的纵剖面图之二；图4为本发明在局部纵剖时的结构示意图；图5是图4中D-D处的横剖面图；图6是图4中X-X处的横剖面图。

图中各序号所表达的零部件为：组合钻身1，B大组滑轮组中的滑轮2，回收钢丝绳3，主动力钢丝绳4，副动力钢丝绳5，A大组平面防滑纵向阻力板6，A大组滑轮组与B大组中滑轮组中间设置的多层次折叠泥浆防护罩81，B大组滑轮组与C大组滑轮组中间设置的多层次折叠泥浆防护罩82，B大组平面防滑纵向阻力板9，锥形方孔钻头10，A大组燕尾板滑道11，B大组滑轮组121，B大组滑轮组122，A大组燕尾滑动板14，B大组燕尾滑动板13，C大组滑轮组15，回收钢丝绳通道16，主动力钢丝绳通道17，副动力钢丝绳通道18，B大组燕尾板滑道19。

实施例：一种无钻杆拉力钻井推进设备，由A组、B组、C组三大组滑轮组合而成，在A大组骨架内设置有滑轮组2，A大组骨架上设置有燕尾板滑道11，与燕尾板滑道11相对应处设置有燕尾滑动板14，在燕尾滑动板14外侧安装固定有平面防滑纵向阻力板6；在B大组骨架内设置有滑轮组121和滑轮组122，B大组骨架上设置有燕尾板滑道19，与燕尾板滑道19相对应处设置有燕尾滑动板13，在燕尾滑动板13外侧安装固定有平面防滑纵向阻力板9；在C大组骨架内设置有滑轮组15；A大组滑轮组2与B大组中的滑轮组121通过主动力钢丝绳4相连接，通过B大组中的滑轮组122把主动力钢丝绳4送入主动力钢丝绳通道17中，A大组滑轮组2与B大组中的滑轮组121中间设置有多层次折叠泥浆防护罩81；B大组中的滑轮组122通过副动力钢丝绳5与C大组滑轮组15连接后，将副动力钢丝绳5送入副动力钢丝绳通道18中，B大组中的滑轮组122与C大组滑轮组15中间设置有多层次折叠泥浆防护罩82；平面防滑纵向阻力板6和平面防滑纵向阻力板9分别与回收钢丝绳3相连接；在A大组骨架、B大组骨架和C大组骨架组合成的设备内部设置有主动力钢丝绳通道17、副动力钢丝绳通道18和回收钢丝绳通道16。

当B大组滑轮组工作时，拉力使B大组主骨架向后推动，由于B大组主骨架与B大组平面防滑纵向阻力板9是燕尾滑动结合，致使前后推力方向转化为纵向运动方向，受力点变成井壁两侧；由于B大组平面防滑纵向阻力板9的面积大于钻头10最粗点的横剖面的面积，受拉力的作用，A大组滑轮组、C大组滑轮组通过与B大组滑轮组的滑动结合部向前推进。此时，由于B大组滑轮组受平面防滑纵向阻力板9间接的作用，B大组滑轮组的滑轮转变成定滑轮，A组滑轮组的滑轮则变成动滑轮；

当C大组滑轮组工作时，因A组主骨架和C组主骨架是共连体，拉力使A大组主骨架向后推动，由于A大组主骨架与A大组平面防滑纵向阻力板6是燕尾滑动结合，致使前后推力方向转化为纵向运动方向，受力点变成井壁两侧；由于A大组平面防滑纵向阻力板6的阻力大于前进的阻力，受拉力的作用，B组主骨架在A大组滑轮组与C大组滑轮组的结合部内向前滑动。此时，由于A大组滑轮组受平面防滑纵向阻力板6间接的作用，A大组滑轮组的滑轮转变成定滑轮，B组滑轮组的滑轮则变成动滑轮。

在工作时，当主动力钢丝绳4顺时针旋转时，副动力钢丝绳5则逆时针旋转；当副动力钢丝绳5顺时针旋转时，主动力钢丝绳4则逆时针旋转。

工作完毕进行回收时，回收钢丝绳3拉动平面防滑纵向阻力板6和平面防滑纵向阻力板9，使燕尾滑动板14和燕尾滑动板13合并，主动力钢丝绳4和副动力钢丝绳5随着回收钢丝绳3同步拉出。

Claims (7)

1.一种无钻杆拉力钻井推进设备，由A组、B组、C组三大组滑轮组合而成，其特征在于：在A大组骨架内设置有滑轮组(2)，A大组骨架上设置有燕尾板滑道(11)，与燕尾板滑道(11)相对应处设置有燕尾滑动板(14)，在燕尾滑动板(14)外侧安装固定有平面防滑纵向阻力板(6)；在B大组骨架内设置有滑轮组(121)和滑轮组(122)，B大组骨架上设置有燕尾板滑道(19)，与燕尾板滑道(19)相对应处设置有燕尾滑动板(13)，在燕尾滑动板(13)外侧安装固定有平面防滑纵向阻力板(9)；在C大组骨架内设置有滑轮组(15)；A大组滑轮组(2)与B大组中的滑轮组(121)通过主动力钢丝绳(4)相连接，通过B大组中的滑轮组(122)将主动力钢丝绳(4)送入主动力钢丝绳通道(17)中，A大组滑轮组(2)与B大组中的滑轮组(121)中间设置有多层次折叠泥浆防护罩(81)；B大组中的滑轮组(122)通过副动力钢丝绳(5)与C大组滑轮组(15)相连接，然后将副动力钢丝绳(5)送入副动力钢丝绳通道(18)中，B大组中的滑轮组(122)与C大组滑轮组(15)中间设置有多层次折叠泥浆防护罩(82)；平面防滑纵向阻力板(6)和平面防滑纵向阻力板(9)分别与回收钢丝绳(3)相连接。

2.根据权利要求1所述的无钻杆拉力钻井推进设备，其特征在于：在A大组骨架、B大组骨架和C大组骨架组合成的设备内部均设置有主动力钢丝绳通道(17)、副动力钢丝绳通道(18)和回收钢丝绳通道(16)。

3.根据权利要求1所述的无钻杆拉力钻井推进设备，其特征在于：所述的A大组骨架和C大组骨架是共连体。

4.根据权利要求1～3任一项所述的无钻杆拉力钻井推进设备，其特征在于：所述的A大组滑轮组(2)由一个或一个以上的滑轮构成。

5.根据权利要求1～3任一项所述的无钻杆拉力钻井推进设备，其特征在于：所述的B大组滑轮组(121)由一个或一个以上的滑轮构成；所述的B大组滑轮组(122)由一个或一个以上的滑轮构成。

6.根据权利要求1～3任一项所述的无钻杆拉力钻井推进设备，其特征在于：所述的C大组滑轮组(15)由一个或一个以上的滑轮构成。

7.根据权利要求1～3任一项所述的无钻杆拉力钻井推进设备，其特征在于：所述平面防滑纵向阻力板(6)和平面防滑纵向阻力板(9)外侧靠近井壁的面为防滑平面，或为齿面，或为曲面，或为防滑半圆弧面，或为防滑多棱面。

Images