[實用新型]一種自動鉆探裝置

有效

• 申請號: 201420559097.5
• 申請日: 2014-09-27
• 公開（公告）號: CN204200072U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 謝慧;周燕;董懷榮;江正清;曲剛
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團公司;中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院
• 主分類號: E21B4/00
• 分類號: E21B4/00;E21B4/18;E21B47/00
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯華頌

技術領域

本實用新型涉及鉆井勘探裝置領域，具體是一種應用于石油鉆井、地質勘探領域的自動鉆探裝置。

背景技術

當前主要采用陸地或海上鉆機鉆穿地層，以獲得地層數據。鉆井勘探過程中要使用鉆機，鉆井費用高、鉆探風險大。為了降低鉆井勘探成本，在有電力供應的前提下，采用新的能量傳遞方式形成井眼，是鉆井勘探技術的一次革命。它不需要陸地井場，或海上鉆井平臺，不再時刻需要現場操作人員，也不需要更多后勤保障，還能避開海洋或陸地極惡劣環境對常規鉆井勘探作業的影響。

目前不使用鉆機實現勘探井眼鉆探的方式主要包括：超小井眼鉆井技術、光能鉆井技術。其中，超小井眼鉆井技術的基礎是小型化了的連續軟管鉆井技術；光能鉆井技術是一種采用磁相干輻射光源，能夠將電能、化學能以及熱能轉化為光能，光能被聚集成強烈光束，破碎并伴隨熔化和蒸發巖石。這些方式僅作為破巖鉆孔的手段，而不能單獨應用作實現鉆井勘探目的的手段。

實用新型內容

本實用新型的目的在于是針對現有技術存在的問題，為獨立完成石油鉆井地質勘探而提供一種低成本、安全、方便快捷的自動鉆探裝置。

本實用新型的技術方案是。

一種自動鉆探裝置，包括鉆頭8和鉆頭驅動機構7，其特征是還包括固連在鉆頭驅動機構7上方的液壓推動機構、錨定機構和液壓輸出機構、地面上的控制機構；所述的液壓推動機構為由外缸體3和液壓活塞體5組成的中空結構的伸縮液壓缸，其外缸體3內設有環形活塞腔，環形液壓活塞體5與環形活塞腔軸向配合，環形液壓活塞體5的伸出端設有與外缸體3等徑的伸縮缸體；所述的錨定機構是由前后兩組錨定塊組成，其中前組錨定塊是由2個以上前錨定塊6間隔分布在伸縮缸體外周邊，并與伸縮缸體上設置的徑向活塞腔配合；后組錨定塊是由2個以上后錨定塊4間隔分布在外缸體3外周邊，并與外缸體3上設置的徑向活塞腔配合；兩組錨定塊的徑向活塞腔以及外缸體3內的環形活塞腔分別通過各自的液壓管連接到液壓輸出機構；所述的液壓輸出機構包括液壓機、液壓換向機構；所述的控制機構包括為鉆頭驅動機構7、液壓輸出機構提供電力的電源和控制鉆頭驅動機構7和液壓換向機構運轉的控制系統。

上述方案還包括設置在液壓推動機構上部的測量系統9和傳輸系統2；其中測量系統包括井斜、方位測量系統或/和伽馬、電阻率測量系統；所述的傳輸系統2包括動力電纜和通訊數據傳輸電纜；所述控制機構還包括與測量系統以及液壓輸出機構聯動的控制系統。

上述方案還包括：所述控制機構還包括與測量系統以及液壓輸出機構聯動的控制系統。所述的鉆頭驅動裝置7大功率大扭矩電動馬達，所述鉆頭8為PDC鉆頭或者牙輪鉆頭或者激光鉆頭。

本實用新型自動鉆探裝置應用在石油地質勘探中，將破巖裝置與可分別單獨固定的內、外液壓缸體聯結，通過缸體的交替伸縮，沿前進方向破開巖石，同時隨鉆探裝置整體前行，破巖裝置產生的巖屑逐步堆放于自動鉆探裝置后部，將新鉆探裝置后方的井眼填充密封保障安全鉆井。自動鉆探裝置內置電纜（電力電纜和數據傳輸電纜）包，在前進過程中可不斷釋放電纜，實現自動鉆探裝置與地面電源及數據通信聯結。自動鉆探裝置可攜帶多種地層參數測量裝置，實現對地層參數的測量從而完成勘探任務。

本實用新型的有益效果是：通過自動鉆探裝置在地層中的移動，完成對地層參數的勘探測量，并傳輸至遠程控制界面，實現石油地質無鉆機勘探。

附圖說明

圖1為一種自動鉆探裝置工作狀態示意圖；

圖2為后錨定塊與外缸體局部結構示意圖。

圖中標記：1-電源線；2-傳輸系統（也稱電纜包）；3-外缸體；4-后錨定塊；5-環形液壓活塞體；6-前錨定塊；7-鉆頭驅動機構；?8-鉆頭；?9-測量機構；?10-地層；??11-地面（遠程）控制機構；12-徑向活塞腔；13-錨定液壓管；14-電纜；15-液壓驅動機構液壓管；16-錨定塊活塞；17-液壓驅動機構的環形活塞腔；18-內置液壓通道。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型做進一步的詳細說明。

參見圖1，一種自動鉆探裝置，包括鉆頭8和鉆頭驅動機構7，以及固連在鉆頭驅動機構7上方的液壓推動機構、錨定機構和液壓輸出機構、地面控制機構。