水动力石油钻机及其工作方法与流程

文档序号:11128188阅读:来源:国知局

技术特征:

1.水动力石油钻机,其特征在于,其包括,正反转钻头(1),水动力旋转装置(2),钻杆(3),钻井液循环系统(4);所述正反转钻头(1)安装在水动力旋转装置(2)的转芯下轴(213)上,正反转钻头(1)的水流通道(16)与水动力旋转装置(2)的转芯(21)的转芯中空水道(215)相连相通,钻杆(3)固定安装在水动力旋转装置(2)的活塞外壳(25)上端,钻井液循环系统(4)通过钻井液为水动力旋转装置(2)提供高势能水,或加压设备加压后的高压水,使水动力旋转装置(2)正反旋转。

2.根据权利要求1所述的水动力石油钻机,其特征在于,所述水动力旋转装置(2)的转芯(21)在水活动塞(22)中,转芯(21)的转芯上轴(212)插在上密封盖(23)的上转芯轴插槽(234)中,在高势能水,或加压设备加压后的高压水的能量作用下可顺时针或逆时针转动,转芯(21)的旋转不带动钻杆(3)及活塞外壳(25)旋转,转芯(21)的转芯下轴(213)插在下密封盖(4)的下转芯轴插槽(244)中,从下密封盖(4)的下转芯轴插槽(244)中伸出,在高势能水,或加压设备加压后的高压水的能量作用下可顺时针或逆时针转动,伸出部分与正反转钻头(1)通过螺栓固定相连,转芯(21)与正反转钻头(1)可同步同速旋转。

3.根据权利要求1所述的水动力石油钻机,其特征在于,优选液流开关装置(6)对水动力旋转装置(2)进行控制,所述液流开关装置(6),其包括,开关外壳(61),开关活塞(62),减震片(63),矫正弹簧穴(64),矫正弹簧(65),开关活塞(62)在开关外壳(61)内可左右滑动,减震片(3)安装在开关外壳(61)内的右壁上,防止开关活塞(62)强烈震动而产生误差,开关外壳(61)内的左壁上设置有矫正弹簧穴(64),里面安装着矫正弹簧(65)。

4.根据权利要求1所述的水动力石油钻机的工作方法:

地面上依然采用本技术领域技术员熟知的石油钻机设施,其特征在于,在钻杆(3)与正反转钻头(1)之间增加一个水动力旋转装置(2),钻杆(3)与水动力旋转装置(2)的活塞外壳(25)固定连接,正反转钻头(1)与水动力旋转装置(2)的转芯(21)的转芯下轴(211)固定连接;

水动力旋转装置(2)里的转芯(21)上设置有转芯螺纹槽(214),水动力旋转装置(2)里的水活动塞(22)上设置有销(224),销(224)插在转芯螺纹槽(214)上,当水活动塞(22)上下运动时可使水动力旋转装置(2)的转芯(21)顺时针或逆时针旋转,带动正反转钻头(1)顺时针或逆时针旋转,钻杆(3)和水动力旋转装置(2)的其它部分不旋转;

钻井液循环系统(4)从地面向水动力旋装置(2)里的水活动塞(22)上下两端的空仓内,交替输送高势能水,或加压设备加压后的高压水,推动水活动塞22做功后的高势能水,或加压设备加压后的高压水,通过管道进入转芯(21)中心的转芯中空水道(215),管道上安装有单向阀,从转芯(21)中心的转芯中空水道(215)里流出的水进入正反转钻头(1)的水流通道(16)中,水从正反转钻头(3)排出,进入井底,进入井底的水由钻井液循环系统(4进行泥沙清除后变为泥沙浆提升回地面;

当水动力旋转装置(2)带动正反转钻头(1)顺时针旋转时,顺时针旋转钻齿或钻刀(14)的锋刃面凿咬地质层,进行工作,当水动力旋转装置(2)带动正反转钻头(1)逆时针旋转时,逆时针旋转钻齿或钻刀(15)的锋刃面凿咬地质层,进行工作。

5.根据权利要求3所述的水动力石油钻机的工作方法,在不用电的前提下,可用液流开关装置与水动力旋转装置(2)互动,来推水活动塞上下运动;在用电的前提下,可用电磁阀交替向水活动塞两端的空仓内输送高势能水,或加压设备加压后的高压水,电磁阀由安装在水动力旋转装置(2)上下两端密封盖里的微动开关,或者碰撞传感器,或者光电传感器控制其开与关。

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