CN217813340U - 一种适用于煤层气开发的水基钻井装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及制动装置技术领域，具体涉及一种适用于煤层气开发的水基钻井装置，包括钻杆本体，钻杆本体的一端设有钻头，钻杆本体的内壁开设有排气腔与排水腔，且排气腔与排水腔对称分布于钻杆本体内壁，密封机构包括四个支撑杆与两个抵块，两个支撑杆为一组，且两个抵块分别与两组支撑杆固定连接，两个抵块分别位于排气腔与排水腔的内壁，抵块靠近钻杆本体的一面固定连接有密封块，钻杆本体的内壁开设有供抵块限位滑动的滑槽，且钻杆本体上的滑槽开设有用于排水与排气的通孔，调节机构固设于钻杆本体远离钻头的一端。本实用解决了水基钻井时不方便处理钻头处泥水的问题，提高钻井效率。

Description

一种适用于煤层气开发的水基钻井装置

技术领域

本实用新型涉及煤层气开发技术领域，具体为一种适用于煤层气开发的水基钻井装置。

背景技术

煤层中蕴藏一种可燃气体，即煤层气，俗称“瓦斯”，主要成分是甲烷，含量高达95%以上，是优质的能源。长期以来，人们在采煤过程中，为了减少煤矿瓦斯灾害而进行井下瓦斯抽放，大部分排放到大气中去，破坏了生态环境，煤层气开发时，需要进行钻井作业，途径水基层，现有技术中水基钻井时产生的泥浆不方便处理，影响钻井效率，并且钻杆缺乏排气与排水的功能，需要插入管道进行辅助排出，存在工程量大且成本高的问题，因此，亟需一种适用于煤层气开发的水基钻井装置来解决上述问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于煤层气开发的水基钻井装置，以解决上述背景技术中提出现有技术中水基钻井时产生的泥浆不方便处理，影响钻井效率，并且钻杆缺乏排气与排水的功能，需要插入管道进行辅助排出，存在工程量大且成本高的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种适用于煤层气开发的水基钻井装置，包括：

钻杆本体，所述钻杆本体的一端设有钻头，所述钻杆本体的内壁开设有排气腔与排水腔，且排气腔与排水腔对称分布于钻杆本体内壁；

密封机构，所述密封机构包括四个支撑杆与两个抵块，两个所述支撑杆为一组，且两个抵块分别与两组支撑杆固定连接，两个所述抵块分别位于排气腔与排水腔的内壁，所述抵块靠近钻杆本体的一面固定连接有密封块，所述钻杆本体的内壁开设有供抵块限位滑动的滑槽，且钻杆本体上的滑槽开设有用于排水与排气的通孔；

调节机构，所述调节机构固设于钻杆本体远离钻头的一端。

优选的，所述钻头的上表面固定连接有安装杆，所述钻杆本体的内壁开设有供安装杆固定安装的开口。

优选的，所述支撑杆靠近抵块的一端固定连接有插杆，所述钻头的表面开设有供插杆限位插接的穿孔。

优选的，所述调节机构包括安装环与两个滑块，所述安装环固设于钻杆本体远离钻头的一端，两个所述滑块分别与两组支撑杆固定连接，所述滑块的外壁与安装环的内壁相接触，所述滑块远离安装环的一面固定连接有齿条，且两个齿条之间啮合有齿轮，所述齿轮的轴心固定连接有转杆，且转杆贯穿安装环的外壁。

优选的，所述安装环的内径与钻杆本体的内径相对应，所述排气腔与排水腔的内壁均固定连接有套接于支撑杆外壁的密封板，所述钻杆本体的两侧外壁均开设有连接孔，且连接孔分别位于排气腔与排水腔的外壁。

优选的，所述排气腔与排水腔的内壁设有导向块，所述导向块固设于支撑杆的外壁，且导向块位于抵块与密封板之间，所述导向块远离钻杆本体的一面开设有供排气与排水的开口，所述钻杆本体的外壁固定连接有螺旋桨。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该适用于煤层气开发的水基钻井装置，相比较传统的结构，通过转杆带动齿轮转动，两个滑块分别带动抵块沿着排气腔与排水腔的内壁呈上下交错移动，使位于排气腔与排水腔上的通孔呈打开与关闭的状态，由此工作人员即可根据实地需求，抽取泥水或者排出煤层内的天然气，从而达到了便于水基钻井的效果，并且支撑杆在移动时，带动插杆插入土壤内，为钻头提供限位，提高排水与排气的平稳性，安全性更高。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的正视结构剖面图；

图3为本实用新型的支撑杆立体结构示意图；

图4为本实用新型的俯视结构示意图。

图中：1、钻杆本体；101、钻头；102、排气腔；103、排水腔；2、密封机构；201、支撑杆；202、抵块；203、密封块；204、通孔；3、调节机构；301、安装环；302、滑块；303、齿条；304、齿轮；305、转杆；4、安装杆；5、插杆；6、密封板；7、连接孔；8、导向块；9、螺旋桨。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型提供的一种实施例：一种适用于煤层气开发的水基钻井装置，包括：

钻杆本体1，钻杆本体1的一端设有钻头101，钻杆本体1的内壁开设有排气腔102与排水腔103，且排气腔102与排水腔103对称分布于钻杆本体1内壁，通过排气腔102与排水腔103为钻杆本体1提供排气与排水的功能，便于水基钻井；

密封机构2，密封机构2包括四个支撑杆201与两个抵块202，两个支撑杆201为一组，且两个抵块202分别与两组支撑杆201固定连接，两个抵块202分别位于排气腔102与排水腔103的内壁，抵块202靠近钻杆本体1的一面固定连接有密封块203，钻杆本体1的内壁开设有供抵块202限位滑动的滑槽，且钻杆本体1上的滑槽开设有用于排水与排气的通孔204，通过推动排气腔102与排水腔103内的支撑杆201，使抵块202伤害的密封块203远离与其相接触的通孔204，即可使排气腔102与排水腔103打开，以实现钻杆本体1呈排气与排水管道的状态，从而提高钻杆功能性的效果，便于排出煤层内的天然气与水基层内的泥水；

调节机构3，调节机构3固设于钻杆本体1远离钻头101的一端，通过调节机构3打开与关闭通孔204。

进一步的，钻头101的上表面固定连接有安装杆4，钻杆本体1的内壁开设有供安装杆4固定安装的开口，通过安装杆4将钻头101安装在钻杆本体1上，便于安装与拆卸。

进一步的，支撑杆201靠近抵块202的一端固定连接有插杆5，钻头101的表面开设有供插杆5限位插接的穿孔，当抵块202向下移动时，带动支撑杆201上的插杆5延伸出钻头101的表面，并插入土壤内，提高该钻杆本体1在排气与排水时的稳定性。

进一步的，调节机构3包括安装环301与两个滑块302，安装环301固设于钻杆本体1远离钻头101的一端，两个滑块302分别与两组支撑杆201固定连接，滑块302的外壁与安装环301的内壁相接触，滑块302远离安装环301的一面固定连接有齿条303，且两个齿条303之间啮合有齿轮304，齿轮304的轴心固定连接有转杆305，且转杆305贯穿安装环301的外壁，工作人员通过转动转杆305，带动齿轮304转动，使齿轮304通过齿条303带动两个滑块302作上下相反的反向移动，进而通过支撑杆201带动抵块202同步移动，当排气腔102内的抵块202向下移动时，将排气腔102上的通孔204打开，即可进行排气作业，并且排水腔103内的密封块203继续对排水腔103上的通孔204密封，当排水腔103内的抵块202向下移动时，将排水腔103上的通孔204打开，即可进行排水作业，并且排气腔102内的密封块203继续对排气腔102上的通孔204密封，从而达到了提高钻井功能性的效果。

进一步的，安装环301的内径与钻杆本体1的内径相对应，排气腔102与排水腔103的内壁均固定连接有套接于支撑杆201外壁的密封板6，钻杆本体1的两侧外壁均开设有连接孔7，且连接孔7分别位于排气腔102与排水腔103的外壁，工作人员将排水设备与排气设备的管道与连接孔7安装，当对应的通孔204打开时，即可进行排水与排气作业。

进一步的，排气腔102与排水腔103的内壁设有导向块8，导向块8固设于支撑杆201的外壁，且导向块8位于抵块202与密封板6之间，导向块8远离钻杆本体1的一面开设有供排气与排水的开口，钻杆本体1的外壁固定连接有螺旋桨9，通过导向块8，提高支撑杆201移动的平稳性，并且螺旋桨9用于辅助钻井。

工作原理：工作人员通过安装杆4将钻头101安装在钻杆本体1上，并将该钻杆本体1与驱动设备连接，进行钻井作业。

钻井时需要排放泥水时，工作人员关闭驱动设备，并将排水设备的管道安装在连接孔7上，随后，工作人员转动转杆305带动齿轮304转动，通过齿条303带动位于排水腔103上方的滑块302向下移动，滑块302通过支撑杆201带动排水腔103内的抵块202向下移动，使密封块203远离通孔204，由此将排水腔103打开，工作人员即可抽取泥水；当需要排放天然气时，工作人员将排气设备的管道安装在另一个连接孔7上，并反向转动齿轮304，使位于排气腔102内的抵块202向下移动，将排气腔102内的通孔204打开，即可进行排气作业，并且排水腔103内的抵块202同步移动，持续对通孔204进行密封，同时，支撑杆201在向下移动时，带动插杆5延伸出钻头101外，并插入土壤内，提高钻杆本体1的稳定性，起到了抗震的效果，从而达到了提高水基钻井功能性的效果。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型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实用新型。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，本实用新型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实用新型内。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。

Claims (6)

1.一种适用于煤层气开发的水基钻井装置，其特征在于，包括：

钻杆本体（1），所述钻杆本体（1）的一端设有钻头（101），所述钻杆本体（1）的内壁开设有排气腔（102）与排水腔（103），且排气腔（102）与排水腔（103）对称分布于钻杆本体（1）内壁；

密封机构（2），所述密封机构（2）包括四个支撑杆（201）与两个抵块（202），两个所述支撑杆（201）为一组，且两个抵块（202）分别与两组支撑杆（201）固定连接，两个所述抵块（202）分别位于排气腔（102）与排水腔（103）的内壁，所述抵块（202）靠近钻杆本体（1）的一面固定连接有密封块（203），所述钻杆本体（1）的内壁开设有供抵块（202）限位滑动的滑槽，且钻杆本体（1）上的滑槽开设有用于排水与排气的通孔（204）；

调节机构（3），所述调节机构（3）固设于钻杆本体（1）远离钻头（101）的一端。

2.根据权利要求1所述的一种适用于煤层气开发的水基钻井装置，其特征在于：所述钻头（101）的上表面固定连接有安装杆（4），所述钻杆本体（1）的内壁开设有供安装杆（4）固定安装的开口。

3.根据权利要求1所述的一种适用于煤层气开发的水基钻井装置，其特征在于：所述支撑杆（201）靠近抵块（202）的一端固定连接有插杆（5），所述钻头（101）的表面开设有供插杆（5）限位插接的穿孔。

4.根据权利要求1所述的一种适用于煤层气开发的水基钻井装置，其特征在于：所述调节机构（3）包括安装环（301）与两个滑块（302），所述安装环（301）固设于钻杆本体（1）远离钻头（101）的一端，两个所述滑块（302）分别与两组支撑杆（201）固定连接，所述滑块（302）的外壁与安装环（301）的内壁相接触，所述滑块（302）远离安装环（301）的一面固定连接有齿条（303），且两个齿条（303）之间啮合有齿轮（304），所述齿轮（304）的轴心固定连接有转杆（305），且转杆（305）贯穿安装环（301）的外壁。

5.根据权利要求4所述的一种适用于煤层气开发的水基钻井装置，其特征在于：所述安装环（301）的内径与钻杆本体（1）的内径相对应，所述排气腔（102）与排水腔（103）的内壁均固定连接有套接于支撑杆（201）外壁的密封板（6），所述钻杆本体（1）的两侧外壁均开设有连接孔（7），且连接孔（7）分别位于排气腔（102）与排水腔（103）的外壁。

6.根据权利要求5所述的一种适用于煤层气开发的水基钻井装置，其特征在于：所述排气腔（102）与排水腔（103）的内壁设有导向块（8），所述导向块（8）固设于支撑杆（201）的外壁，且导向块（8）位于抵块（202）与密封板（6）之间，所述导向块（8）远离钻杆本体（1）的一面开设有供排气与排水的开口，所述钻杆本体（1）的外壁固定连接有螺旋桨（9）。

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