气液软管钻机及勘探方法与流程

本发明属于石油勘探技术领域，涉及一种气液软管钻机及勘探方法。

背景技术：

石油物探领域，石油勘探野外施工中，需要给大地作一个ct，用机械的方法或人工的方法来打一口二三十米深的井，在井中放置炸药，炸药振动产生一个震动波，大地抖动，测线上一排排的传感器，接收到震动信号，形成像人做心电图一样的曲线，经过电脑处理计算，人工的地震振动波来达到检测有没有石油或其他矿物质的一个目的。目前野外施工物探，有多种钻机，车载式、人抬式、三马子，针对的不同地貌，又分为山地、黄土塬、湖泊、森林、滩涂、内陆湖泊、湿地、沼泽、江河等等，但以上方式的钻机均只能使用一根一根的钻杆进行续接，几十年如一日，很多情况下不太适合各种地貌。实际上，现有技术中进行勘探时，因为需要挖的井数量众多且为山地，大多需要通过人工挖出这些十几米到二三十米的井，并且实际常用的工具仍为洛阳铲，因此效率很低，行业内一直希望能够设计出一款简单实用的工具来实现石油勘探的高效进行，但是一直没有合适的设备，这个技术难题在石油勘探领域看似基础但一直没有人找到解决的办法。

技术实现要素：

本发明提出一种气液软管钻机及石油勘探方法，解决了现有技术中的上述问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种气液软管钻机，包括

泵，

动力源，驱动所述泵，

软管，一端与所述泵连接，用于传输所述泵送来的气体或液体，

钻具，与所述软管的另一端连接，由所述软管送来的气体或液体驱动，

钻头，设置在所述钻具上，由所述钻具驱动。

作为进一步的技术方案，

所述泵为泥浆泵或气泵，所述动力源为发动机。

作为进一步的技术方案，还包括

三脚架，

定滑轮，设置在所述三脚架上，用于导向所述软管。

作为进一步的技术方案，所述钻具包括依次连接的

上接头，与所述软管连接，

马达总成，与所述上接头连接，

传动轴总成，

下接头，设置在所述传动轴总成的输出端上用于实现随输出端转动，

万向轴外壳，一端与所述马达总成连接，另一端与所述传动轴总成连接，

万向轴，一端与所述马达总成的输出端连接，另一端与所述传动轴总成的输入端连接，所述万向轴与所述万向轴外壳之间形成第二流体通道。

作为进一步的技术方案，

所述马达总成包括，

马达外壳，所述马达外壳一端与所述上接头连接，另一端与所述万向轴外壳连接，

定子衬套，所述定子衬套设置在所述马达外壳的内壁，

转子螺杆，所述转子螺杆偏心设置在所述定子衬套内且二者之间形成第一流体通道，所述第一流体通道与所述第二流体通道连通，所述转子螺杆一端与所述万向轴连接；

所述传动轴总成包括，

传动轴外壳，所述传动轴外壳一端与所述万向轴外壳连接，另一端与所述下接头连接，

传动轴，所述传动轴转动设置在所述传动轴外壳内，一端与所述万向轴连接，其内形成第三流体通道，所述第三流体通道与所述第二流体通道转动连通，

单向阀，设置在所述第三流体通道与所述下接头之间。

作为进一步的技术方案，所述传动轴外壳包括

依次连接的第一密封壳、第二密封壳、第三密封壳，

所述第一密封壳与所述传动轴外壳连接，

所述第一密封壳与所述传动轴之间设置有第一密封油腔，所述第三密封壳与所述传动轴之间设置有第二密封油腔，所述第二密封壳与所述传动轴之间设置有轴承。

本发明还提出一种勘探方法，其特征在于，包括以下步骤

s1、软管一端连接钻具另一端输入流体作为动力源；

s2、钻具进行钻井。

作为进一步的技术方案，s2中，钻具进行钻井的数量为间隔的若干个。

本发明的工作原理及有益效果为：

1、本发明应用到物探打井中，实现了连续钻进的目的，在短时间内打完一口20米的井之后可以迅速进行第二口井，单机日效率80余口，并且井壁光滑、孔径均匀，下药通畅，使得效率提高了30倍，安全隐患少：整机重心低，操作简单、不接换钻杆，经简短培训即可操作，体积小，重量轻，针对于湖泊地貌适合装载冲锋舟及小型机动船等水上(含沼泽)运输设备进行钻井作业，安全快捷，避免了在换钻杆过程中经常手受伤的事故发生，并且性能稳定、易损件少，结构简单，易于维修保养。

2、本发明中，进行石油勘察时，或者使用洛阳铲进行较大数量的人工挖井作业，或者使用现有的钻井挖井设备，以上两种方式，第一种效率低，浪费大量人力，第二种，设备或是庞大负杂或是效果差，使用钻井设备时需要钻井平台的搭建以及多跟钻杆的续接，并不适用十几米到二十几米较短深度的钻井，经过发明人长时间的苦心研究，终于得出本发明技术方案，不仅简单高效，而且适用很多其他设备不适用的地貌，特别适用于短深度软地质的挖井，作为一种实施例，选用钻具安装上钻头，并将钻井通过高压油管作为软管与泵连接，软管可以层钢丝编织,也可以层钢丝编织,结实，耐用，橡胶质地，柔软，以软管代替续接的钻杆，同时软管管中间通过高压流体，一管两用，达到钻井的目的，泵由动力源驱动，在泵的作用下，流体输送至钻具，带动钻头转动，作用于地质较软的山地、黄土塬、湖泊、森林、滩涂、内陆湖泊、湿地、沼泽、江河等地方，可以很方便的实现钻井，十分适合十几米到二十几米较短深度钻井的工程操作，极大的方便了石油勘探工作，解放了人力劳动。

3、本发明中，针对于土质山地及黄土塬地质时，泵可以选择为气泵，通过空气作为流体驱动钻具带动钻头转动，可以快速的实现挖井，配合常规设备，35马力汽油发动机，带动空气压缩机，产气量3.8立方米每分钟，工作压力4公斤，出气端接30米高压胶管，前端接2.1米长螺杆钻具和75毫米钻头，人扶着钻具打井，手拽着软管提升，完成钻井过程，井深约20米，耗时6分钟；针对于其他地质地貌时，可以选用泥浆泵，动力源仍可选用发动机，其他地质地貌使用本实施例方案进行钻井也只需很短的时间即可完成。

4、本发明中，解决了钻井的过程需要进行钻杆的续接，现有技术均是一根一根钻杆持续连接，虽然有连续循环钻井的持续改进，但进行续接是无法避免的，而且连续循环钻井的设备也非常庞大，单说钻杆续接，本身就存在安全性问题，非常容易伤到操作工程师的手的问题，同时操作效率也得到了极大的提高，通过本发明的改进，以简单的软管进行快捷的钻井，从而提高了石油物探的效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明中钻具结构示意图；

图中：1-泵，2-动力源，3-软管，4-钻具，5-钻头，6-三脚架，7-定滑轮，41-上接头，42-马达总成，43-传动轴总成，44-下接头，45-万向轴外壳，46-万向轴，47-第二流体通道，421-马达外壳，422-定子衬套，424-第一流体通道，423-转子螺杆，431-传动轴外壳，432-传动轴，433-第三流体通道，434-单向阀，4311-第一密封壳，4312-第二密封壳，4313-第三密封壳，4314-第一密封油腔，4315-第二密封油腔，4316-轴承。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1～图2所示，本发明提出的一种气液软管钻机，包括

泵1，

动力源2，驱动泵1，

软管3，一端与泵1连接，用于传输泵1送来的气体或液体，

钻具4，与软管3的另一端连接，由软管3送来的气体或液体驱动，

钻头5，设置在钻具4上，由钻具4驱动。

本实施例中，针对于现有技术中，进行石油勘察时，或者使用洛阳铲进行较大数量的人工挖井作业，或者使用现有的钻井挖井设备，以上两种方式，第一种效率低，浪费大量人力，第二种，设备或是庞大负杂或是效果差，使用钻井设备时需要钻井平台的搭建以及多跟钻杆的续接，并不适用十几米到二十几米较短深度的钻井，经过发明人长时间的苦心研究，终于得出本发明技术方案，不仅简单高效，而且适用很多其他设备不适用的地貌，特别适用于短深度软地质的挖井，作为一种实施例，选用钻具4安装上钻头5，并将钻井通过高压油管作为软管3与泵1连接，软管3可以4层钢丝编织,也可以3层钢丝编织,结实，耐用，橡胶质地，柔软，以软管3代替续接的钻杆，同时软管3管中间通过高压流体，一管两用，达到钻井的目的，泵1由动力源驱动，在泵1的作用下，流体输送至钻具4，带动钻头5转动，作用于地质较软的山地、黄土塬、湖泊、森林、滩涂、内陆湖泊、湿地、沼泽、江河等地方，可以很方便的实现钻井，十分适合十几米到二十几米较短深度钻井的工程操作，极大的方便了石油勘探工作，解放了人力劳动。

本实施例中，针对于土质山地及黄土塬地质时，泵1可以选择为气泵，通过空气作为流体驱动钻具4带动钻头5转动，可以快速的实现挖井，配合常规设备，35马力汽油发动机，带动空气压缩机，产气量3.8立方米每分钟，工作压力4公斤，出气端接30米高压胶管，前端接2.1米长螺杆钻具和75毫米钻头，人扶着钻具打井，手拽着软管提升，完成钻井过程，井深约20米，耗时6分钟；针对于其他地质地貌时，可以选用泥浆泵，动力源2仍可选用发动机，其他地质地貌使用本实施例方案进行钻井也只需很短的时间即可完成。

本实施例中，还可选用三脚架6，再结合定滑轮7设置在三脚架6上，用于导向软管3，在操作时只需人工扶住定滑轮7一侧导向下来的软管3往下拽住进行送入即可，简单的结构极大的方便了操作；并且作为进一步的改进，本实施例将30米高压胶管缠绕在放线架上，放线架转动设置在机架上，考虑到高压胶管一端需要持续输入工作流体，将高压胶管的流体送入端设置在放线架的轴部位置，且高压胶管连接旋转接头，旋转接头与放线架设置为共轴线，并将泵1输入来的工作介质送入至旋转结构，从而可以实现手扶着放线架便能够轻松操作进行钻井，另一方便可以通过对放线架通过变速箱进行驱动，实现完全自动钻井，极大的方便了实际使用。

进一步，钻具4包括依次连接的

上接头41，与软管3连接，

马达总成42，与上接头41连接，

传动轴总成43，

下接头44，设置在传动轴总成43的输出端上用于实现随输出端转动，

万向轴外壳45，一端与马达总成42连接，另一端与传动轴总成43连接，

万向轴46，一端与马达总成42的输出端连接，另一端与传动轴总成43的输入端连接，万向轴46与万向轴外壳45之间形成第二流体通道47。

本实施例中，钻具实用现有的螺杆钻具可以实现基本的操作，空气或者泥浆作为流体作用于传动轴总成使其产生动力再通过万向轴46、传动轴总成43传送至钻头5作用于较软质的地质，带动软管3持续钻进，从而实现钻井。

进一步，马达总成42包括，

马达外壳421，马达外壳421一端与上接头41连接，另一端与万向轴外壳45连接，

定子衬套422，定子衬套422设置在马达外壳421的内壁，

转子螺杆423，转子螺杆423偏心设置在定子衬套422内且二者之间形成第一流体通道424，第一流体通道424与第二流体通道47连通，转子螺杆423一端与万向轴46连接；

传动轴总成43包括，

传动轴外壳431，传动轴外壳431一端与万向轴外壳45连接，另一端与下接头44连接，

传动轴432，传动轴432转动设置在传动轴外壳431内，一端与万向轴46连接，其内形成第三流体通道433，第三流体通道433与第二流体通道47转动连通，

单向阀434，设置在第三流体通道433与下接头44之间。

进一步，传动轴外壳431包括

依次连接的第一密封壳4311、第二密封壳4312、第三密封壳4313，

第一密封壳4311与传动轴外壳431连接，

第一密封壳4311与传动轴432之间设置有第一密封油腔4314，第三密封壳4313与传动轴432之间设置有第二密封油腔4315，第二密封壳4312与传动轴432之间设置有轴承4316。

本实施例中，马达总成42的定子衬套422和转子螺杆423分别为螺旋腔和螺旋杆，且二者的螺旋线头数为定子多一，从而通过工作介质实现动力的转换，带动转子螺杆423输出转动；并且针对于，软管钻机在软质地貌使用的特点以及频繁工作的特点，对传动轴的润滑和润滑液的密封进行了新的设计，第一密封壳4311与传动轴432之间设置有第一密封油腔4314，第三密封壳4313与传动轴432之间设置有第二密封油腔4315，第二密封壳4312与传动轴432之间设置有轴承4316，从轴承4316的两侧加入润滑油进行润滑，因此效果更好，并且进行润滑油更换和清洗时也更加方便。

还提出石油勘探方法，包括以下步骤

s1、软管3一端连接钻具4另一端输入流体作为动力源；

s2、钻具4进行钻井。

进一步，s2中，钻具4进行钻井的数量为间隔的若干个。

通过本实施例技术方案，应用到物探打井中，实现了连续钻进的目的，在短时间内打完一口20米的井之后可以迅速进行第二口井，单机日效率80余口，并且井壁光滑、孔径均匀，下药通畅，使得效率提高了30倍，安全隐患少：整机重心低，操作简单、不接换钻杆，经简短培训即可操作，体积小，重量轻，针对于湖泊地貌适合装载冲锋舟及小型机动船等水上(含沼泽)运输设备进行钻井作业，安全快捷，避免了在换钻杆过程中经常手受伤的事故发生，并且性能稳定、易损件少，结构简单，易于维修保养。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。