CN216866580U

CN216866580U - 石油天然气钻井用扩眼装置

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Publication number: CN216866580U
Application number: CN202220627455.6U
Authority: CN
Inventors: 张忠新
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-03-22
Filing date: 2022-03-22
Publication date: 2022-07-01
Anticipated expiration: 2032-03-22

Abstract

本实用新型提供石油天然气钻井用扩眼装置，属于石油钻探技术领域，以解决现有的钻井扩眼装置在扩眼直径不同时需要更换钻头、工作效率低的问题，和在扩眼后钻柱容易发生形变使下部的钻井偏离竖直的问题，包括：钻柱、钻头、扩眼马达、支撑马达、扩眼机构和柱体支撑机构；所述钻头固定连接在钻柱的下端；所述扩眼马达固定安装在钻柱内部的下部；所述支撑马达固定安装在钻柱内部的中上部；所述扩眼机构设置在钻柱的下部；所述柱体支撑机构设置在钻柱的中上部。本实用新型通过扩眼机构进行不同直径的钻井扩眼，工作效率高；本实用新型通过柱体支撑机构来支撑钻柱以减少钻井偏离竖直。

Description

石油天然气钻井用扩眼装置

技术领域

本实用新型属于石油钻探技术领域，更具体地说，特别涉及石油天然气钻井用扩眼装置。

背景技术

钻井就是利用机械设备和相关的技术，从地表向地下将地层钻成具有一定深度的圆柱形孔眼的工程。石油钻井就是以发现石油、天然气等烃类物质为目的的钻探工程。在进行石油天然气钻井时经常需要对钻井进行扩眼作业。

基于上述，现有的钻井扩眼装置多为固定直径，如果所需要扩眼的直径不同则需要更换钻头，工作效率低；还有由于地层结构复杂，钻柱和钻头在地下受力不均匀，在进行扩眼后钻柱上部失去了钻井侧壁的支撑，钻柱容易发生形变使下部的钻井偏离竖直。

于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提供石油天然气钻井用扩眼装置，以期达到更具有更加实用价值性的目的。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供石油天然气钻井用扩眼装置，以解决现有的钻井扩眼装置在扩眼直径不同时需要更换钻头、工作效率低的问题，和在扩眼后钻柱容易发生形变使下部的钻井偏离竖直的问题。

本实用新型石油天然气钻井用扩眼装置的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：

石油天然气钻井用扩眼装置，包括：钻柱、钻头、扩眼马达、支撑马达、扩眼刀体、扩眼机构和柱体支撑机构；所述钻头固定连接在钻柱的下端；所述扩眼马达固定安装在钻柱内部的下部；所述支撑马达固定安装在钻柱内部的中上部；所述扩眼刀体设有四个均匀分布在钻柱内部的前后左右，扩眼刀体与钻柱滑动连接，扩眼刀体位于扩眼马达的上方；所述扩眼机构设置在钻柱的下部；所述柱体支撑机构设置在钻柱的中上部。

进一步的，所述扩眼机构包括有：中心竖臂和扩眼螺杆；所述中心竖臂固定连接在钻柱的中心的下部，中心竖臂位于扩眼马达的上方；扩眼螺杆设有四个，扩眼螺杆分别与中心竖臂的四面转动连接，扩眼螺杆分别与扩眼刀体螺纹连接共同构成丝杠螺母传动副，每两个相邻侧面的扩眼螺杆的螺纹旋向相反。

进一步的，所述扩眼机构还包括有：扩眼锥齿轮，所述扩眼锥齿轮设有四个，扩眼锥齿轮分别与扩眼螺杆同轴固定连接，每两个相邻侧面的扩眼锥齿轮相互啮合。

进一步的，所述扩眼机构还包括有：扩眼蜗轮和扩眼蜗杆；所述扩眼蜗轮与前方的扩眼螺杆同轴固定连接，扩眼蜗轮位于前方的扩眼锥齿轮的后方；扩眼蜗杆的下端与扩眼马达的转轴同轴固定连接，扩眼蜗杆与扩眼蜗轮相啮合共同构成蜗轮蜗杆传动机构，扩眼蜗杆位于中心竖臂的右前方。

进一步的，所述柱体支撑机构包括有：支撑块和支撑转辊；所述支撑块设有四个均匀分布在钻柱内部的前后左右，支撑块与钻柱滑动连接，支撑块位于支撑马达的上方；支撑转辊设有四个，支撑转辊分别转动连接在支撑块的外侧。

进一步的，所述柱体支撑机构还包括有：支撑螺杆、十字块和支撑杆；所述支撑螺杆的下端与支撑马达的转轴同轴固定连接，支撑螺杆与钻柱转动连接，支撑螺杆为双头螺杆结构，且支撑螺杆两端螺纹螺距相同旋向相反；十字块设有两个，十字块分别与支撑螺杆的上下两端螺纹连接共同构成丝杠螺母传动副；支撑杆设有八个，支撑杆的内侧端分别与十字块铰链连接，支撑杆的外侧端分别与支撑块的内侧中部铰链连接，每个支撑块上铰链连接有上下相互对称的两个支撑杆。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型通过扩眼机构对钻井进行随钻扩眼，扩眼马达通过扩眼蜗杆和扩眼蜗轮带动前方的扩眼螺杆转动，从而通过四个扩眼锥齿轮带动四个扩眼螺杆转动，从而带动四个扩眼刀体向外伸出进行钻井扩眼；本实用新型可以通过扩眼马达控制扩眼刀体伸出的距离，从而进行不同直径的钻井扩眼，无需更换钻头，工作效率高；

本实用新型通过柱体支撑机构对钻柱进行侧面的支撑，支撑马达带动支撑螺杆转动，从而带动两十字块在竖直方向上相对运动，从而带动支撑杆将支撑块和支撑转辊向外推出，对钻柱进行侧面的支撑，使钻柱尽量保持竖直，减少钻柱的形变，以减少钻井的横向偏移，同时可以适应不同直径的钻井。

附图说明

图1是本实用新型扩眼装置的主体结构示意图。

图2是本实用新型扩眼装置的主体外观图。

图3是本实用新型扩眼装置的扩眼机构的结构示意图。

图4是本实用新型扩眼装置的扩眼锥齿轮的结构示意图。

图5是本实用新型扩眼装置的扩眼蜗轮的结构示意图。

图6是本实用新型扩眼装置的柱体支撑机构的结构示意图。

图7是本实用新型扩眼装置的支撑杆的结构示意图。

图8是本实用新型扩眼装置的十字块的结构示意图。

图中，部件名称与附图编号的对应关系为：

1、钻柱；2、钻头；3、扩眼马达；4、支撑马达；5、扩眼刀体；6、支撑块；501、中心竖臂；502、扩眼螺杆；503、扩眼锥齿轮；504、扩眼蜗轮；505、扩眼蜗杆；601、支撑转辊；602、支撑螺杆；603、十字块；604、支撑杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例：

如附图1至附图8所示：

本实用新型提供石油天然气钻井用扩眼装置，包括：钻柱1、钻头2、扩眼马达3、支撑马达4、扩眼刀体5、扩眼机构和柱体支撑机构；钻头2固定连接在钻柱1的下端；扩眼马达3固定安装在钻柱1内部的下部；支撑马达4固定安装在钻柱1内部的中上部；扩眼刀体5设有四个均匀分布在钻柱1内部的前后左右，扩眼刀体5与钻柱1滑动连接，扩眼刀体5位于扩眼马达3的上方；扩眼机构设置在钻柱1的下部；柱体支撑机构设置在钻柱1的中上部。

其中，扩眼机构包括有：中心竖臂501和扩眼螺杆502；中心竖臂501固定连接在钻柱1的中心的下部，中心竖臂501位于扩眼马达3的上方；扩眼螺杆502设有四个，扩眼螺杆502分别与中心竖臂501的四面转动连接，扩眼螺杆502分别与扩眼刀体5螺纹连接共同构成丝杠螺母传动副，每两个相邻侧面的扩眼螺杆502的螺纹旋向相反。

其中，扩眼机构还包括有：扩眼锥齿轮503，扩眼锥齿轮503设有四个，扩眼锥齿轮503分别与扩眼螺杆502同轴固定连接，每两个相邻侧面的扩眼锥齿轮503相互啮合。

其中，扩眼机构还包括有：扩眼蜗轮504和扩眼蜗杆505；扩眼蜗轮504与前方的扩眼螺杆502同轴固定连接，扩眼蜗轮504位于前方的扩眼锥齿轮503的后方；扩眼蜗杆505的下端与扩眼马达3的转轴同轴固定连接，扩眼蜗杆505与扩眼蜗轮504相啮合共同构成蜗轮蜗杆传动机构，扩眼蜗杆505位于中心竖臂501的右前方，在使用中，扩眼马达3通过扩眼蜗杆505和扩眼蜗轮504带动前方的扩眼螺杆502转动，从而通过四个扩眼锥齿轮503带动四个扩眼螺杆502转动，从而带动四个扩眼刀体5向外伸出进行钻井扩眼，本实用新型可以通过扩眼马达3控制扩眼刀体5伸出的距离，从而进行不同直径的钻井扩眼。

其中，柱体支撑机构包括有：支撑块6和支撑转辊601；支撑块6设有四个均匀分布在钻柱1内部的前后左右，支撑块6与钻柱1滑动连接，支撑块6位于支撑马达4的上方；支撑转辊601设有四个，支撑转辊601分别转动连接在支撑块6的外侧。

其中，柱体支撑机构还包括有：支撑螺杆602、十字块603和支撑杆604；支撑螺杆602的下端与支撑马达4的转轴同轴固定连接，支撑螺杆602与钻柱1转动连接，支撑螺杆602为双头螺杆结构，且支撑螺杆602两端螺纹螺距相同旋向相反；十字块603设有两个，十字块603分别与支撑螺杆602的上下两端螺纹连接共同构成丝杠螺母传动副；支撑杆604设有八个，支撑杆604的内侧端分别与十字块603铰链连接，支撑杆604的外侧端分别与支撑块6的内侧中部铰链连接，每个支撑块6上铰链连接有上下相互对称的两个支撑杆604，在使用中，支撑马达4带动支撑螺杆602转动，从而带动两十字块603在竖直方向上相对运动，从而带动支撑杆604将支撑块6和支撑转辊601向外推出，对钻柱1进行侧面的支撑使钻柱1保持竖直以减少钻井偏移，同时可以适应不同直径的钻井。

本实施例的具体使用方式与作用：

本实用新型在使用时，通过扩眼机构对钻井扩眼，扩眼马达3通过扩眼蜗杆505和扩眼蜗轮504带动前方的扩眼螺杆502转动，从而通过四个扩眼锥齿轮503带动四个扩眼螺杆502转动，从而带动四个扩眼刀体5向外伸出进行钻井扩眼；本实用新型可以通过扩眼马达3控制扩眼刀体5伸出的距离，从而进行不同直径的钻井扩眼；

本实用新型通过柱体支撑机构对钻柱1进行侧面的支撑，支撑马达4带动支撑螺杆602转动，从而带动两十字块603在竖直方向上相对运动，从而带动支撑杆604将支撑块6和支撑转辊601向外推出，对钻柱1进行侧面的支撑，使钻柱1保持竖直，以减少钻井偏移，同时可以适应不同直径的钻井。

本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims

1.石油天然气钻井用扩眼装置，其特征在于：包括：钻柱（1）、钻头（2）、扩眼马达（3）、支撑马达（4）、扩眼刀体（5）、扩眼机构和柱体支撑机构；所述钻头（2）固定连接在钻柱（1）的下端；所述扩眼马达（3）固定安装在钻柱（1）内部的下部；所述支撑马达（4）固定安装在钻柱（1）内部的中上部；所述扩眼刀体（5）设有四个均匀分布在钻柱（1）内部的前后左右，扩眼刀体（5）与钻柱（1）滑动连接，扩眼刀体（5）位于扩眼马达（3）的上方；所述扩眼机构设置在钻柱（1）的下部；所述柱体支撑机构设置在钻柱（1）的中上部。

2.如权利要求1所述石油天然气钻井用扩眼装置，其特征在于：所述扩眼机构包括有：中心竖臂（501）和扩眼螺杆（502）；所述中心竖臂（501）固定连接在钻柱（1）的中心的下部，中心竖臂（501）位于扩眼马达（3）的上方；扩眼螺杆（502）设有四个，扩眼螺杆（502）分别与中心竖臂（501）的四面转动连接，扩眼螺杆（502）分别与扩眼刀体（5）螺纹连接共同构成丝杠螺母传动副，每两个相邻侧面的扩眼螺杆（502）的螺纹旋向相反。

3.如权利要求2所述石油天然气钻井用扩眼装置，其特征在于：所述扩眼机构还包括有：扩眼锥齿轮（503），所述扩眼锥齿轮（503）设有四个，扩眼锥齿轮（503）分别与扩眼螺杆（502）同轴固定连接，每两个相邻侧面的扩眼锥齿轮（503）相互啮合。

4.如权利要求3所述石油天然气钻井用扩眼装置，其特征在于：所述扩眼机构还包括有：扩眼蜗轮（504）和扩眼蜗杆（505）；所述扩眼蜗轮（504）与前方的扩眼螺杆（502）同轴固定连接，扩眼蜗轮（504）位于前方的扩眼锥齿轮（503）的后方；扩眼蜗杆（505）的下端与扩眼马达（3）的转轴同轴固定连接，扩眼蜗杆（505）与扩眼蜗轮（504）相啮合共同构成蜗轮蜗杆传动机构，扩眼蜗杆（505）位于中心竖臂（501）的右前方。

5.如权利要求1所述石油天然气钻井用扩眼装置，其特征在于：所述柱体支撑机构包括有：支撑块（6）和支撑转辊（601）；所述支撑块（6）设有四个均匀分布在钻柱（1）内部的前后左右，支撑块（6）与钻柱（1）滑动连接，支撑块（6）位于支撑马达（4）的上方；支撑转辊（601）设有四个，支撑转辊（601）分别转动连接在支撑块（6）的外侧。

6.如权利要求5所述石油天然气钻井用扩眼装置，其特征在于：所述柱体支撑机构还包括有：支撑螺杆（602）、十字块（603）和支撑杆（604）；所述支撑螺杆（602）的下端与支撑马达（4）的转轴同轴固定连接，支撑螺杆（602）与钻柱（1）转动连接，支撑螺杆（602）为双头螺杆结构，且支撑螺杆（602）两端螺纹螺距相同旋向相反；十字块（603）设有两个，十字块（603）分别与支撑螺杆（602）的上下两端螺纹连接共同构成丝杠螺母传动副；支撑杆（604）设有八个，支撑杆（604）的内侧端分别与十字块（603）铰链连接，支撑杆（604）的外侧端分别与支撑块（6）的内侧中部铰链连接，每个支撑块（6）上铰链连接有上下相互对称的两个支撑杆（604）。