[發明專利]一種電動車載水利鉆井設備

在審

• 申請號: 202011076356.5
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112160720A
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 劉俊
• 申請（專利權）人: 杭州米兔智能家居科技有限公司
• 主分類號: E21B17/04
• 分類號: E21B17/04;F16D41/12
• 代理公司: 濟南光啟專利代理事務所(普通合伙) 37292
• 代理人: 張瑜

本發明涉及水利工程技術領域，且公開了一種電動車載水利鉆井設備，包括鉆柱和鉆頭，所述鉆頭旋轉連接在鉆柱的下方，所述鉆柱和鉆頭的內腔連通且流通有井液，所述鉆柱的內壁開設有內凹槽，所述內凹槽的內部卡接有扭矩補償組件，所述扭矩補償組件將井液的能量轉化成鉆柱旋轉的能量，所述鉆柱的內壁設有位于內凹槽下方的受力板以及位于扭矩補償組件下方的流道。本發明通過利用井液在擋板兩側面的流速不同產生的作用在擋板上的扭矩，并通過上板將扭矩傳遞至鉆柱上，從而提高鉆柱下端的扭矩，達到補償鉆柱受到旋轉系統的扭矩損耗的目的，從而增大鉆柱和鉆頭的轉速，提高鉆井的效率。

技術領域

本發明涉及水利技術領域，具體為一種電動車載水利鉆井設備。

背景技術

鉆井是利用機械設備，將地層鉆成具有一定深度的圓柱形孔眼的工程，鉆井是一項系統工程，是多專業、多工種利用多種設備、工具、材料進行的聯合作業，同時它又是多程序緊密銜接，多環節環環相扣的連續作業，施工的全過程都具有相當的復雜性。鉆井設備包括有循環系統、旋轉系統等系統，其中旋轉系統由轉盤、水龍頭、鉆頭和鉆柱組成，旋轉系統保證鉆井設備在鉆井液高壓循環的情況下，給鉆具提供足夠的旋轉扭矩和動力，以滿足破巖鉆進的井下其他要求；循環系統通過將井液從鉆柱輸送至井眼中，再從井眼將井液抽出，從而實現井液的循環，井液的循環用于清除井底的巖屑以及冷卻鉆頭和潤滑鉆具。

隨著鉆柱和鉆頭的鉆進深度增加，鉆桿的數量不斷增加，鉆柱的總體長度也逐漸增加，鉆柱的下端相較于轉盤的距離增大，由于鉆桿本身的內應力以及扭矩的損耗，鉆柱從上至下扭矩逐漸減少，從而降低了鉆頭的轉速，影響了鉆井的效率。

發明內容

針對背景技術中提出的現有鉆井設備在使用過程中存在的不足，本發明提供了一種電動車載水利鉆井設備，具備可補償鉆柱扭矩的優點，解決了上述背景技術中提出的鉆柱下端受到的扭矩較小的問題。

本發明提供如下技術方案：一種電動車載水利鉆井設備，包括鉆柱和鉆頭，所述鉆頭旋轉連接在鉆柱的下方，所述鉆柱和鉆頭的內腔連通且流通有井液，所述鉆柱的內壁開設有內凹槽，所述內凹槽的內部卡接有扭矩補償組件，所述扭矩補償組件將井液的能量轉化成鉆柱旋轉的能量，所述鉆柱的內壁設有位于內凹槽下方的受力板以及位于扭矩補償組件下方的流道。

優選的，所述扭矩補償組件包括上板、擋板和下板，所述上板卡接在內凹槽的內部，所述擋板的兩端分別固定連接在上板和下板的外壁上，所述上板和下板與鉆柱同軸裝配。

優選的，所述內凹槽的內壁均勻設有棘齒，所述上板的外壁均勻設置有棘爪，所述棘齒和棘爪卡接，所述棘爪可相對于棘齒單向旋轉移動且旋轉移動的方向與鉆柱的旋轉方向相反。

優選的，所述棘齒和棘爪設置為磁鐵，所述棘爪的兩個側面分別與其相鄰的棘齒的相對面排斥。

優選的，所述上板的頂部開設有位于其軸線處的進液口，所述擋板設為流線型且流線的凸起指向內凹的方向與鉆柱旋轉的方向相同。

優選的，所述下板的外壁不與鉆柱的內壁相接觸，所述下板的外壁與鉆柱的內壁之間設有液道。

優選的，所述受力板位于上板和下板之間且受力板的高度略大于擋板的高度，所述受力板的一側呈內凹形，所述流道呈螺旋狀沿著鉆柱的內壁向下延伸。

優選的，所述棘爪位于上板的一端連接有推力件，所述推力件的一端固定在上板的內壁中，所述推力件可設置為彈簧或者電磁鐵。

本發明具備以下有益效果：

1、本發明通過利用井液在擋板兩側面的流速不同產生的作用在擋板上的扭矩，并通過上板將扭矩傳遞至鉆柱上，從而提高鉆柱下端的扭矩，達到補償鉆柱受到旋轉系統的扭矩損耗的目的，從而增大鉆柱和鉆頭的轉速，提高鉆井的效率。