CN214943997U - 一种提高定向钻入土角控制精度的装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种提高定向钻入土角控制精度的装置，涉及钻机施工技术领域，包括：第一托架机构和第二托架机构，所述第一托架机构和所述第二托架机构之间存在间距；所述第一托架机构和所述第二托架机构均包括：供钻杆穿过且用于支撑钻杆的圆环箍架、支撑圆环箍架升降的升降组件，升降组件位于圆环箍架下方，升降组件安装于地面；所述第一托架机构的升降组件与所述第二托架机构的升降组件之间具有高差，使得所述第一托架机构的圆环箍架中心线与所述第二托架机构的圆环箍架中心线的连线形成一夹角，该夹角的角度与定向钻入土角度一致。本公开通过调整两个圆环箍架的高低控制钻杆角度，圆环箍架还能起到支撑钻杆的作用。

Description

一种提高定向钻入土角控制精度的装置

技术领域

本公开涉及钻机施工领域，尤其涉及一种提高定向钻入土角控制精度的装置。

背景技术

在定向钻钻进施工过程中，入土角控制精度关系到定向钻穿越轨迹的精确与否，影响到工程的成败。并且钻杆在钻进过程中有极大可能偏离原有轨迹，实时对入土角度的监控与调整变得极为重要。

此外，钻杆通常由钻机控制，出钻机支撑端后无稳定的托架支撑体系，在至入土点这一大段距离过程中，极易造成安全事故，存在安全风险。

有鉴于此，有必要研究出一种提高定向钻入土角控制精度的装置，以解决钻杆入土角度调整和钻杆支撑的问题。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种提高定向钻入土角控制精度的装置，通过调整两个圆环箍架的高低控制钻杆角度，圆环箍架还能起到支撑钻杆的作用。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

一种提高定向钻入土角控制精度的装置，包括：第一托架机构和第二托架机构，所述第一托架机构和所述第二托架机构之间存在间距；

所述第一托架机构和所述第二托架机构均包括：供钻杆穿过且用于支撑钻杆的圆环箍架、支撑圆环箍架升降的升降组件，升降组件位于圆环箍架下方，升降组件安装于地面；

所述第一托架机构的升降组件与所述第二托架机构的升降组件之间具有高差，使得所述第一托架机构的圆环箍架中心线与所述第二托架机构的圆环箍架中心线的连线形成一夹角，该夹角的角度与定向钻入土角度一致。

在一种可能的实现方式中，升降组件包括锥形底座、安装于锥形底座上方的千斤顶；千斤顶的上方为圆环箍架；

锥形底座安装于地面，千斤顶的活塞端与锥形底座连接，千斤顶远离活塞端的另一端与圆环箍架连接。

在一种可能的实现方式中，锥形底座与千斤顶的活塞端通过预留螺杆拼装连接；

千斤顶的上方与圆环箍架通过螺杆连接。

在一种可能的实现方式中，千斤顶的侧面外挂有角度尺，千斤顶与角度尺连接。

在一种可能的实现方式中，所述第一托架机构和所述第二托架机构均还包括角度尺，角度尺包括尺本体和转臂，尺本体和转臂铰接；

尺本体与升降组件的侧面连接，拨动转臂使其接触钻杆，定向钻入土角度为尺本体和转臂之间的角度值。

在一种可能的实现方式中，圆环箍架包括第一半圆环和第二半圆环，第一半圆环和第二半圆环扣合成一个整体圆环；

第一半圆环与第二半圆环扣合时一端铰接另一端扣接；

钻杆穿过第一半圆环和第二半圆环之间的圆形腔。

在一种可能的实现方式中，第一半圆环和第二半圆环的内环壁均设有导轨凹槽，导轨凹槽内设置有多个钢滚珠；

钢滚珠与钻杆接触。

在一种可能的实现方式中，第一半圆环和第二半圆环支撑钻杆。

在一种可能的实现方式中，升降组件安装于地面时位置变动，使得第一托架机构和第二托架机构间距变化。

在本公开中，至少具有如下技术效果或优点：

1、本实用新型的实施例通过调整两个圆环箍架的高低控制钻杆角度，利用角度尺监控定向钻钻进过程中钻杆的入土角度，有效解决了钻杆在钻进过程中可能偏离原有轨迹的技术问题，进而实现了钻杆角度的精确调整和控制。

2、本实用新型的实施例中圆环箍架对钻杆起到支撑作用，圆环箍架中的活动式钢滚珠也可随着钻杆的滚动钻进过程中维持相应的变化，保持机动性，有效保证圆环箍架对钻杆出钻机支撑端后直至入土点这段距离的支撑，避免造成安全事故，大幅度降低安全风险。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本实用新型实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例的一种提高定向钻入土角控制精度的装置在钻杆钻进过程中工作示意图；

图2为本公开实施例的第一托架机构或第二托架机构主视图；

图3为本公开实施例的第一托架机构或第二托架机构侧视图；

图4为本公开实施例的第一托架机构或第二托架机构俯视图；

附图标记：100-第一托架机构；200-第二托架机构；300-钻杆；1-圆环箍架；11-钢滚珠；12-卡扣螺栓；13-第一螺杆；2-升降组件；21-千斤顶；22-锥形底座；23-第二螺杆；24-第三螺杆；3-地面；4-角度尺。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本公开进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本公开的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本公开的保护范围之内。

在本公开实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

请参阅图1、图2、图3和图4，本公开的实施例提供一种提高定向钻入土角控制精度的装置，包括：第一托架机构100和第二托架机构200，第一托架机构100和第二托架机构200之间存在间距；第一托架机构100和第二托架机构200均包括：供钻杆300穿过且用于支撑钻杆300的圆环箍架1、支撑圆环箍架1升降的升降组件2，升降组件2位于圆环箍架1下方，升降组件2安装于地面3；第一托架机构100的升降组件2与第二托架机构200的升降组件2之间具有高差，使得第一托架机构100的圆环箍架1中心线与第二托架机构200的圆环箍架1中心线的连线形成一夹角，该夹角的角度与定向钻入土角度一致。

本公开实施例通过调整两个圆环箍架1的高低控制钻杆300角度，利用角度尺4监控定向钻钻进过程中钻杆300的入土角度，有效解决了钻杆300在钻进过程中可能偏离原有轨迹的技术问题，进而实现了钻杆300角度的精确调整和控制。

本公开实施例中圆环箍架1对钻杆300起到支撑作用，圆环箍架1中的活动式钢滚珠11也可随着钻杆300的滚动钻进过程中维持相应的变化，保持机动性，有效保证圆环箍架1对钻杆300出钻机支撑端后直至入土点这段距离的支撑，避免造成安全事故，大幅度降低安全风险。

请继续参阅图2、图3和图4，本公开实施例的升降组件2包括锥形底座22、安装于锥形底座22上方的千斤顶21；千斤顶21的上方为圆环箍架1；锥形底座22安装于地面3，千斤顶21的活塞端与锥形底座22连接，千斤顶21远离活塞端的另一端与圆环箍架1连接。

本公开实施例的锥形底座22通过四根第三螺杆与坚实地面3牢固连接，锥形底座22与其上方的千斤顶21通过第二螺杆拼装连接，千斤顶21外挂有角度尺4，优选角度尺4为数显角度尺4。千斤顶21上方的圆环箍架1与千斤顶21的顶部通过第一螺杆连接，圆环箍架1为两个中间带有导轨凹槽的半圆，两个半圆的一端通过轮轴连接、另一端通过卡扣螺栓拧紧。本公开实施例的导轨凹槽内设置有可活动式的钢滚珠11，钻杆300穿过两个圆环箍架1由千斤顶21调整高度与角度尺4配合调整钻杆300角度。

请继续参阅图2、图3和图4，在本公开实施例中，锥形底座22与千斤顶21的活塞端通过预留螺杆拼装连接；千斤顶21的上方与圆环箍架1通过螺杆连接。

请继续参阅图2、图3和图4，在本公开实施例中，千斤顶21的侧面外挂有角度尺4，千斤顶21与角度尺4连接。

请继续参阅图2、图3和图4，在本公开实施例中，第一托架机构100和第二托架机构200均还包括角度尺4，角度尺4包括尺本体和转臂，尺本体和转臂铰接；尺本体与升降组件2的侧面连接，拨动转臂使其接触钻杆300，定向钻入土角度为尺本体和转臂之间的角度值。

在定向钻钻机开始工作前，将钻杆300放入两个直径与钻杆300相符的间隔一定距离的圆形箍架，并通过卡扣螺栓固定拧紧，两组托架机构通过锥形底座22上的预留螺杆与坚实地面3可靠锚固，通过千斤顶21外挂的角度尺4来监测钻杆300的倾斜角度。

通过油泵来调节千斤顶21升压或者降压来进行钻杆300角度的微调，确保钻杆300的入土角度与设计一致。定向钻在钻进过程中滚动钻进，圆环箍架1中的活动式钢滚珠11亦随之滚动，并在该过程中随时观察角度尺4上的数据变化，以便及时调整钻杆300的倾斜角度即定向钻入土角。

请继续参阅图2、图3和图4，在本公开实施例中，圆环箍架1包括第一半圆环和第二半圆环，第一半圆环和第二半圆环扣合成一个整体圆环；第一半圆环与第二半圆环扣合时一端铰接另一端扣接；钻杆300穿过第一半圆环和第二半圆环之间的圆形腔。

本公开实施例的一种提高定向钻入土角控制精度的装置，在定向钻钻进过程中调整钻杆300的入土角度，经过角度尺4监控，通过两组千斤顶21对应的液压油缸相应的增压与减压调整圆环箍架1高度，进而达到调整钻杆300高度的目的。通过调整第一托架机构100和第二托架机构200的距离来实现多变调整。

本公开实施例圆环箍架1中的活动式钢滚珠11也可随着钻杆300的滚动钻进过程中维持相应的变化，保持机动性。本公开实施例的第一托架机构100/第二托架机构200各组成构件之间通过螺杆拼接而成，圆环箍架1亦可生产多种直径的规格来适应不同直径的钻杆300。

本公开实施例通过设置圆环箍架1，进一步避免钻杆300出钻机支撑端后无稳定的托架支撑体系，在至入土点这一大段距离过程中造成的安全隐患。

请继续参阅图2、图3和图4，在本公开实施例中，第一半圆环和第二半圆环的内环壁均设有导轨凹槽，导轨凹槽内设置有多个钢滚珠11；钢滚珠11与钻杆300接触。

本公开实施例的第一半圆环和第二半圆环支撑钻杆300。

本公开实施例的升降组件2安装于地面3时位置变动，使得第一托架机构100和第二托架机构200间距变化。

本公开实施例通过两组千斤顶21来调整定向钻的入土角度并通过数显角度尺4实时监控，可以极大提高定向钻施工过程中的控制精度与质量，本公开实施例的装置结构简单，生产安装可实现标准化，可适应不同直径的钻杆300工作，且对钻杆300的稳定起到了一定作用，消除了一些安全隐患。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本公开的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本公开的保护范围，凡未脱离本公开技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本公开的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本公开不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本公开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公开。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，本公开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公开内。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)

1.一种提高定向钻入土角控制精度的装置，其特征在于，包括：第一托架机构和第二托架机构，所述第一托架机构和所述第二托架机构之间存在间距；

所述第一托架机构和所述第二托架机构均包括：供钻杆穿过且用于支撑钻杆的圆环箍架、支撑圆环箍架升降的升降组件，升降组件位于圆环箍架下方，升降组件安装于地面；

所述第一托架机构的升降组件与所述第二托架机构的升降组件之间具有高差，使得所述第一托架机构的圆环箍架中心线与所述第二托架机构的圆环箍架中心线的连线形成一夹角，该夹角的角度与定向钻入土角度一致。

2.根据权利要求1所述的提高定向钻入土角控制精度的装置，其特征在于，升降组件包括锥形底座、安装于锥形底座上方的千斤顶；千斤顶的上方为圆环箍架；

锥形底座安装于地面，千斤顶的活塞端与锥形底座连接，千斤顶远离活塞端的另一端与圆环箍架连接。

3.根据权利要求2所述的提高定向钻入土角控制精度的装置，其特征在于，锥形底座与千斤顶的活塞端通过预留螺杆拼装连接；

千斤顶的上方与圆环箍架通过螺杆连接。

4.根据权利要求2或3所述的提高定向钻入土角控制精度的装置，其特征在于，千斤顶的侧面外挂有角度尺，千斤顶与角度尺连接。

5.根据权利要求1所述的提高定向钻入土角控制精度的装置，其特征在于，所述第一托架机构和所述第二托架机构均还包括角度尺，角度尺包括尺本体和转臂，尺本体和转臂铰接；

尺本体与升降组件的侧面连接，拨动转臂使其接触钻杆，定向钻入土角度为尺本体和转臂之间的角度值。

6.根据权利要求1所述的提高定向钻入土角控制精度的装置，其特征在于，圆环箍架包括第一半圆环和第二半圆环，第一半圆环和第二半圆环扣合成一个整体圆环；

第一半圆环与第二半圆环扣合时一端铰接另一端扣接；

钻杆穿过第一半圆环和第二半圆环之间的圆形腔。

7.根据权利要求6所述的提高定向钻入土角控制精度的装置，其特征在于，第一半圆环和第二半圆环的内环壁均设有导轨凹槽，导轨凹槽内设置有多个钢滚珠；

钢滚珠与钻杆接触。

8.根据权利要求6所述的提高定向钻入土角控制精度的装置，其特征在于，第一半圆环和第二半圆环支撑钻杆。

9.根据权利要求1所述的提高定向钻入土角控制精度的装置，其特征在于，升降组件安装于地面时位置变动，使得第一托架机构和第二托架机构间距变化。

Images