[實用新型]勘探井氣動鉆探裝置

有效

• 申請號: 201420565489.2
• 申請日: 2014-09-29
• 公開（公告）號: CN204200074U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 周金柱;徐偉;馮潔
• 申請（專利權）人: 周金柱
• 主分類號: E21B4/00
• 分類號: E21B4/00
• 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、地質勘探領域的勘探井氣動鉆探裝置。

背景技術

當前鉆井勘探過程中主要使用鉆機鉆井，然后進行井下地質勘探測量。其中鉆機設備體積大，搬運、安裝費時費力，自動化程度低，鉆井費用高，鉆探風險大。

為了解決鉆機鉆井的問題，相繼出現了自動化程度較高的勘探井眼鉆探技術，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。這些方式雖然自動化程度提高了，但是設備投入大，設備維護和保養成本高，造成總體鉆探成本提高。

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、方便快捷的勘探井氣動鉆探裝置。

本實用新型的技術方案是。

勘探井氣動鉆探裝置，包括鉆井鉆頭、與鉆井鉆頭配套的氣動機驅動機構和氣壓輸出機構、地面上的控制機構，所述的氣壓輸出機構包括氣壓機、氣壓換向機構和高壓輸氣管線,所述的控制機構包括氣壓輸出機構供電控制和氣壓換向機構換向控制,其特征是:還包括連接在氣動機驅動機構上方的氣壓推動機構、錨定機構；所述的氣壓推動機構為由外缸體和氣壓活塞體組成的中空結構的伸縮氣壓缸套，其外缸體內設有環形活塞腔，環形氣壓活塞與環形活塞腔軸向伸縮配合，環形氣壓活塞的伸出端設有與外缸體等徑的伸縮缸體；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個以上錨定塊間隔分布在伸縮缸體外周邊，并通過活塞與伸縮缸體上設置的徑向活塞腔伸縮配合；后組錨定塊是由2個以上錨定塊間隔分布在外缸體外周邊，并通過活塞與外缸體上設置的徑向活塞腔伸縮配合；兩組錨定塊的徑向活塞、氣動機驅動機構以及外缸體內的環形活塞腔分別通過各自高壓輸氣管線連接到氣壓換向機構上。

上述方案還包括設置在氣壓推動機構上部的井深測量儀和傳輸電纜，以及與傳輸電纜連接的顯示器。所述鉆頭為PDC鉆頭或者牙輪鉆頭。

本實用新型鉆探裝置采用氣動機驅動機構與氣壓推動機構、錨定機構聯動步進工作方式，一是結構緊湊、占用空間小，省略了地面井架結構；二是井下動力全部采用氣動方式（高壓氣源），既節約了設備投入和設備維護費用，也簡化了地面控制的手段，更有利于自動化控制的實現；三是井下鉆探過程無動力電所產生的電磁干擾，更利于鉆探與井下測量同步進行，解決了其它帶電驅動方式同步鉆井與測量的電磁干擾問題；四是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。

附圖說明

圖1為一種勘探井氣動鉆探裝置結構示意圖。

圖中標記：1-控制機構；2-氣壓輸出機構；3、4、9、15-高壓輸氣管線；?5-井深測量儀；6-外缸體；7-后錨定塊；?8、16-氣缸嘴；?10-環形活塞腔套；??11-伸縮缸體；12-前錨定塊；13-傳輸電纜；14、18-活塞；?17-環形氣壓活塞；?19-氣動機進氣嘴；20-氣動機驅動機構；21-鉆井鉆頭。

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，勘探井氣動鉆探裝置，包括鉆井鉆頭21和氣動機驅動機構20，以及固連在氣動機驅動機構20上方的氣壓推動機構、錨定機構和氣壓輸出機構2、地面控制機構1。

氣壓推動機構為由外缸體6和氣壓活塞體組成的中空結構的伸縮氣壓缸，其外缸體6的環形活塞腔套10內設有環形活塞腔，環形氣壓活塞17與環形活塞腔套10軸向伸縮配合，環形氣壓活塞17的伸出端設有與外缸體6等徑的伸縮缸體11。

錨定機構是由前后兩組錨定塊組成，其中前組錨定塊是由四個前錨定塊12間隔分布在伸縮缸體11外周邊，每個前錨定塊12由活塞18和錨定塊組成T型結構，并通過活塞18與伸縮缸體11上設置的徑向活塞腔徑向伸縮配合；后組錨定塊是由四個后錨定塊7間隔分布在外缸體6外周邊，每個后錨定塊7由活塞14和錨定塊組成T型結構，并通過活塞14與外缸體6上設置的徑向活塞腔徑向伸縮配合。兩組錨定塊的徑向活塞腔以及外缸體6內的環形活塞腔分別通過各自的氣缸嘴8、16連接到高壓輸氣管，最終連接到氣壓輸出機構2。

氣壓輸出機構2包括氣壓機、氣壓換向機構。