CN2202792Y - 双能联体泵举反循环潜水钻机 - Google Patents

Abstract

一种双能联体泵举反循环潜水钻机，其结构特点 是由潜水电机同时带两个变速箱，输出两个功能，一 个带动钻头，一个带动排浆泵，钻头和排浆泵同时潜 入井内，钻头破碎的岩粉浆，经排浆泵吸入，并通过钻 杆将其托举到井外排入沉淀池，经沉淀然后回流井 孔，配合井上装置完成整个钻进反循环工作，本实用 新型与传统的钻机相比具有结构简单，操作简便，性 能安全可靠，钻进速度快，效率高的优点，特别适用于 松散地层，沙、粘土层等多种地层结构的钻进。

Description

本实用新型属于钻井机械装置，特别适用于四纪冲积平原深浅水井建设和基础设施的桩基工程。

在本实用新型以前，传统的钻井机械主要有冲击式和回转式。回转式正循环钻机是由高压泥浆泵向钻杆内压水压至钻头冲洗井底破碎岩粉，将岩粉从井孔向上浮托于井外，经沉淀池然后吸入泵内压入钻杆形成正循环，但随着钻进深度的增加，钻杆重量增加压力增大随之水量减小，井下岩粉含量增大，钻头扭转力负荷增加，钻机由于带动整套钻杆运转，所以钻杆始终处于钻机扭力和钻头阻力的对抗之中，钻进速度慢而且效率低；回转式泵吸反循环式钻机，其操作是在井外设一台沙石泵，用来吸取钻杆内的泥沙浆，每接一次钻杆就需做一次吸空排气或用充水泵压一次水才能起动运转。反循环式钻机相比正循环式钻机具有钻头阻力小、钻进速度快等优点，但在一定的深度范围内泵的负荷、钻机的负荷同样受深度变化的影响，而且具有附属动力设备多，操作程序繁杂的缺点。所以钻井工人一直希望能有一种设计简单，操作简便、安全，钻进速度快、效率高的新型钻井机械。

本实用新型的目的在于克服上述传统钻井机械的不足之处，设计一种结构简单，操作简便，性能安全可靠，钻进速度快、效率高的双能联体泵举反循环潜水钻机。

本实用新型是这样实现的：双能联体泵举反循环潜水钻机是由井下作业结构部件和井上作业结构部件两部分组成，其特征是：井下结构部件是由潜水电机、排浆变速箱、排浆泵、排浆钻杆、钻机变速箱、动力输出轴、钻头、吸浆套筒、电缆线等主要部件组成，井上结构部件是由：提引吊挂龙头、排浆胶管、助吸泵、井架、卷扬机、配电盘、卷线滚桶、升降电动机等主要部件组成，其相互连接的结构特点是：潜水电机的一端通过钻机变速箱、动力输出轴带动钻头运转，潜水电机的另一端设置排浆变速箱，排浆变速箱的输出轴连接排浆泵，位于潜水电机的外侧设有吸浆套筒，吸浆套筒的上端与排浆钻杆连接，吸浆套筒的下端位于钻头的上外侧，排浆钻杆连接提引吊挂龙头，提引吊挂龙头处设置排浆胶管，提引吊挂龙头连接卷扬机的钢丝绳，卷扬机上的钢丝绳与井架上端滑轮配合滑动轮升降排浆钻杆，位于排浆胶管的下端还设置助吸泵，助吸泵连同排浆胶管排出的钻井泥沙岩粉浆一并排入沉淀池，然后循环回流井孔，位于井架的一侧设置配电盘、电缆线、卷线滚筒和卷扬机升降电机，通过配电盘接通动力电源，位于井下结构部件设置了安全和密封装置，即位于潜水电机的外侧设置密封装置，潜水电机两端的动力输出轴设置高强度、高密封性的2－3道油封，动力输出轴的外端设有簧压、自紧胶碗盘根密封，潜水电机、钻机变速箱和排浆变速箱都设在密封装置里面，在密封结构里面潜水电机、钻机变速箱和排浆变速箱的空间充满绝缘油和机油，以减轻密封装置内和井孔压差，有利于阻挡外浆向内浸入，有效地延长油封的使用寿命，有利于保持潜水钻机内绝缘和润滑，有利于深孔钻进。潜水电机外侧的吸浆套筒由排浆泵处直接伸向钻头，吸取钻进中破碎岩粉泥浆，直接由排浆泵吸入泵体排向钻杆内孔举出送入沉淀池，沉淀后的水通过龙沟回流井孔。

本实用新型达到了预期的设计目的，与传统的钻井机械相比本实用新型克服了上述传统钻井机械的不足之处，具有结构简单，操作简便，性能安全可靠，钻进速度快，效率高的特点。由于潜水电机一机带动两个变速箱，形成联体，所以具有钻进和排浆两个功能，钻进排浆同时运转减化了间断工序，提高了效率，由于该潜水钻机带动钻头潜入井底不带动钻杆运转，节省了带动钻杆动转的动力，避免了断钻事故，性能安全可靠，也节减了地面上大型传动机械设备，由于潜水电机带动钻头运转，钻头运转的负荷增减的变化情况，可以直接反应到地面上的电流表上，操作人员用卷扬机可以及时控制，因此本实用新型也具有操作简便的优点。

结合附图和实施例进一步描述：

附图1：是双能联体泵举反循环潜水钻机整体结构图。

图中：

1、潜水电机。

2、排浆变速箱。

3、排浆泵。

4、排浆钻杆。

5、钻机变速箱。

6、动力输出轴。

7、钻头。

8、吸浆套筒。

9、电缆线。

10、提引吊挂龙头。

11、排浆胶管。

12、助吸泵。

13、井架。

14、卷扬机。

15、配电盘。

16、卷线滚筒。

17、升降电动机。

18、沉淀池。

本实用新型的一个实施例是根据上述的设计原理，制造了一种适于钻进300－400米孔深，480－1000毫米孔径的双能联体泵举反循环潜水钻机，经试用效果良好，与传统的回转式正循环钻机相比钻进效率可提高5－10倍，并具有操作简便，性能安全可靠的优点，特别适用于松散地层，黄土沙粘土层等多种地层结构的钻进。

Claims (2)

1、一种双能联体泵举反循环潜水钻机，其特征是由井下结构部件：潜水电机(1)、排浆变速箱(2)、排浆泵(3)、排浆钻杆(4)、钻机变速箱(5)、动力输出轴(6)、钻头(7)、吸浆套筒(8)、电缆线(9)等主要部件和井上结构部件：提引吊挂龙头(10)、排浆胶管(11)、助吸泵(12)、井架(13)、卷扬机(14)、配电盘(15)、卷线滚筒(16)、升降电动机(17)、沉淀池(18)共同组成，其相互连接的结构特点是：潜水电机(1)的一端通过钻机变速箱(5)、动力输出轴(6)带动钻头(7)运转，潜水电机(1)的另一端设置排浆变速箱(2)的输出轴连接排浆泵(3)，位于潜水电机(1)的外侧设有吸浆套筒(8)，吸浆套筒(8)的上端与排浆钻杆(4)连接吸浆套筒(8)的下端位于钻头(7)的上外圈，排浆钻杆(4)连接提引吊挂龙头(10)，提引吊挂龙头(10)处设置排浆胶管(11)提引吊挂龙头(10)连接卷扬机(14)的钢丝绳，卷扬机(14)上的钢丝绳与井架(13)上端的滑轮配合滑动升降排浆钻杆(4)位于排浆胶管(11)的下端还设置助吸泵(12)，助吸泵(12)连同排浆胶管(11)排出的钻井泥沙浆一并排入沉淀池(18)，位于井架(13)的一侧设置配电盘(15)、电缆线(9)卷线滚筒(16)、升降电机(17)。

2、根据权利要求1所述的双能联体泵举反循环潜水钻机，其特征在于潜水电机（1）的外侧设置密封结构，潜水电机（1）两端的动力输出轴设置高强度、高密性的2－3道油封，潜水电机（1）、钻机变速箱（5）和排浆变速箱（2）都设在密封结构里面，在密封结构里面潜水电机（1）、钻机变速箱（5）和排浆变速箱（2）的空间充满绝缘油和机油，消减了进入深层后机内外压差，有利的保护了良好的密封。

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