一种石油勘探开采用钻杆装置的制作方法

本发明涉及石油开采用钻杆，尤其涉及一种石油勘探开采用钻杆装置。

背景技术：

1、钻杆是一种尾部带有螺纹的钢管，连接钻机地表设备和位于钻井底端钻磨设备或底孔装置，钻杆的用途是将钻井液运送到钻头，并与钻头一起提高、降低或旋转的装置；钻井液，是钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体总称，钻井液从钻杆输送钻头，再经过钻头内部的流道流出，钻井液的主要作用是把岩屑从井底携带至地面，保持井底清洁，避免钻头重复切削，减少磨损，提高效率；

2、在修井作业完成后，需要将钻杆管柱上提至钻台立根盒。在钻杆管柱上提作业中，提升的管柱外壁往往会携带大量的井内污油。为了防止管柱外壁的污油滴落污染钻台，同时避免污油长时间附着在管柱上造成管柱的腐蚀以及导致后期管柱的清洗维护困难，需要现场作业人员在管柱上提的过程中将管柱上附着的污油尽可能去除干净。

3、现有石油开采用的钻杆在开采过程中，钻杆的管壁因与岩石、土壤等进行剧烈摩擦，导致钻杆内腔容易内聚热量且不易外排，使得钻杆处于高的热损耗状态，大大降低了钻杆的使用寿命，除此之外，目前钻杆去污油或泥浆常规的做法是通过钻台作业人员人工抓持吸油毡，用两手合抱管柱的方式手动擦拭去除，这种方式去除油污或泥浆，效率低下，同时存在一定的安全隐患。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有设计钻杆的管壁因与岩石、土壤等进行剧烈摩擦，导致钻杆内腔容易内聚热量且不易外排，使得钻杆处于高的热损耗状态，降低了钻杆的使用寿命和钻杆污油效率低下，存在一定安全隐患的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种石油勘探开采用钻杆装置，包括钻杆、上连接头和下连接头，所述钻杆两端分别固定连接有上连接头和下连接头，所述钻杆内部转动安装有输送管，所述输送管外壁上安装有排风机构，所述输送管与钻杆内壁之间设置有空腔，所述钻杆顶、底部均开设有若干连通孔，所述连通孔与空腔连通设置，对钻杆内部进行连通；

4、所述输送管顶、底分别固定连接有连接管和套接管，所述连接管转动安装在上连接头内部，所述套接管转动安装在下连接头内部，在进行钻杆延长时，将延长钻杆上的外锥螺纹套筒对准现有钻杆上的内锥螺纹内部，同时将连接管插接在套接管上，使得输送管内输送的钻井液更为稳定密封的输送下一个钻杆内，所述连接管与上连接头内壁之间设置有第一排风腔，所述套接管与下连接头内壁之间设置有第二排风腔，便于将空腔内部的热量外排；

5、所述钻杆杆壁内设置有第一流水通道，所述上连接头上开设有第二流水通道，所述第二流水通道与第一流水通道连通设置，所述下连接头上开设有第三流水通道，所述第三流水通道与第一流水通道连通设置，在进行开采时，通过供水设备可对第三流水通道进行供水，通过供水设备上的加压泵，将降温水通入第三流水通道、第一流水通道和第二流水通道的内部，可以迅速降低钻杆的温度，并通过多个排水孔进行外排，不仅对钻杆进行水冷降温同时还可以有效的湿润钻杆的外壁，一方面保护了对钻杆，另一方面使得开采钻井进程的速率加快，所述上连接头顶部设置有外锥螺纹套筒，所述下连接头内壁底部设置有内锥螺纹，所述外锥螺纹套筒与内锥螺纹相匹配，在进行钻杆延长时，便于延长连接；

6、所述钻杆外壁上开设有多个圆周设置的排水孔，所述排水孔呈向上倾斜设置，所述排水孔内部均固定连接有过滤膜，所述钻杆1外壁上开设有多个圆周设置的排水孔104，所述钻杆1外壁上固定连接有清理机构6，所述清理机构6用于钻杆1在钻井时和钻井后对钻杆1外壁上的污油进行清理。

7、优选的，所述上连接头顶部开设有环形凹槽，所述环形凹槽位于外锥螺纹套筒外侧，所述环形凹槽内壁底部上开设有出水槽，所述出水槽与第二流水通道连通设置。

8、优选的，所述上连接头顶部开设有多个第一通风孔，多个第一通风孔与第一排风腔连通设置，所述第一通风孔上均固定连接有过滤网。

9、优选的，所述连接管内壁顶部卡接安装有密封圈，所述密封圈用于在套接管套接在连接管内部时，对连接管和套接管起到一定的密封作用。

10、优选的，所述下连接头内壁顶部开设有多个第二通风孔，多个第二通风孔与第二排风腔连通设置，对钻杆内部进行连通，即时在深度开采时，可以保证钻杆内部产生的热量进行外排，所述套接管底部与下连接头底部齐平设置，所述下连接头底部固定连接有固定环，所述固定环上开设有进水槽，所述进水槽与第三流水通道连通设置。

11、优选的，所述下连接头底部开设有环形安装槽，所述环形安装槽位于固定环外侧，所述环形安装槽内部固定连接有橡胶密封环，在延长钻杆与现有钻杆上下对接时对出水槽进行密封，避免降温水泄露，同时也避免泥浆进入出水槽，所述固定环与环形凹槽相匹配。

12、优选的，所述排风机构包括多个散热翅片，多个散热翅片均固定连接在输送管的外壁上，多个散热翅片呈圆周分布在输送管的外壁上，在开采旋转时，而由钻杆因为旋转打孔产生并传递至钻杆内腔的热量可以很好的被散热翅片进行吸收，并将热量传递至输送管内的钻井液，再由钻井液带离热量，因此可以快速降低钻杆的表面温度，避免了钻杆的管壁出现因为过热摩擦变形的现象，所述输送管外壁上固定连接有连接块，所述连接块之间固定连接有配重条，在进行旋转时输送管会与钻杆出现转速差，因此散热翅片相对钻杆的内管壁而言为旋转状态，配重条的设置，使得输送管的转速因惯性提升，使得散热翅片旋转，从而散热翅片可以鼓动空腔之间的气流，向钻杆两端的连通孔外排，使得热量可以快速流动出钻杆，减小钻杆在钻孔时摩擦产生的热量，进一步避免钻杆处于高的热损耗状态。

13、优选的，所述钻杆外壁上固定连接有安装环，所述安装环外壁呈倾斜设置，所述安装环底部外侧固定连接有挡板，所述排水孔均位于挡板内部，所述挡板用于遮挡部分泥浆，在旋转时避免碎石对排水孔内的过滤膜破坏。

14、优选的，所述清理机构包括上连接环、下连接环和中连接环，所述上连接环、下连接环和中连接环均转动安装在钻杆外壁上，所述中连接环位于上连接环和下连接环之间，所述中连接环顶、底部均固定连接有多个连接柱，多个连接柱之间均滑动安装有第二弹簧，多个连接柱上均套接安装有第二弹簧，所述第二弹簧底部固定连接在刮取组件顶部，所述第二弹簧顶部分别固定连接在上连接环和中连接环底部；

15、优选的，所述刮取组件包括刮取环，刮取环内部呈空心设置，所述刮取环上开设有多个安装孔，多个安装孔分别与多个连接柱相对应，所述刮取环底部呈锥形设置，所述刮取环顶部外圈上固定连接有承压外接环，所述刮取环顶部内圈固定连接有延伸环，多个安装孔顶部均固定连接有套管，所述套管上均转动安装有弧形条，所述弧形条内侧均固定连接有弹簧，所述弹簧远离弧形条一端固定连接在延伸环上，当本钻杆装置在深度钻井时，通过钻杆的延长连接，由于钻井内存在大量泥浆，在钻杆延长连接时，泥浆将刮取环顶起将第二弹簧进行压缩，在钻井时，钻杆转动，由于清理机构与泥浆之间存在阻力，从而使得刮取环在钻杆外壁上进行清理，提高钻井效率，钻井完成后，将钻杆提升时，刮取环脱离泥浆的浮力，第二弹簧释压将刮取环下压，从而使得刮取环下移对钻杆外壁上的污油进行刮除清理，无需人工清理，提高清理效率，增加现场作业安全度。

16、工作原理：

17、步骤一：将钻头安装在上连接头上的外锥螺纹套筒上，当需要进行深度钻进时，通过将延长钻杆上的上连接头朝下螺纹套接在下连接头的内部，同时将连接管插接在套接管上，由于钻井内存在大量泥浆，泥浆将刮取环顶起将第二弹簧进行压缩，在进行钻井时，钻杆转动，由于清理机构与泥浆之间存在阻力，从而使得刮取环在钻杆外壁上进行清理，钻井完成后，将钻杆提升，刮取环脱离泥浆的浮力，第二弹簧释压将刮取环下压，从而使得刮取环下移对钻杆外壁上的污油或泥浆进行刮除清理；

18、步骤二：延长完成后，钻杆工作旋转打孔产生热量传递至钻杆内腔内部，散热翅片对内腔内部热量进行吸收，并将热量传递至输送管，输送管再将热量传递至输送管内的钻井液，再由钻井液带离热量，同时旋转的输送管会与钻杆出现转速差，因此散热翅片相对钻杆的内管壁而言为旋转状态，从而散热翅片可以鼓动空腔之间的气流，向钻杆两端的连通孔外排；

19、步骤三：通过供水设备对第三流水通道进行供水，通过供水设备上的加压泵，将降温水通入第三流水通道、第一流水通道和第二流水通道的内部，并通过多个排水孔进行外排。

20、与现有技术相比，本发明提供了一种石油勘探开采用钻杆装置，具备以下有益效果：

21、1.本发明通过空腔、上连接头、下连接头、输送管、排风机构等的设置，在进行开采旋转时，钻杆旋转打孔产生热量传递至钻杆内腔内部，散热翅片对内腔内部热量进行吸收，并将热量传递输送管内的钻井液，再由钻井液带离热量，可以快速降低钻杆的表面温度，避免了钻杆的管壁出现因为过热摩擦变形的现象；

22、2.本发明通过排风机构的设置，旋转的输送管会与钻杆出现转速差，因此散热翅片相对钻杆的内管壁而言为旋转状态，通过配重条的设置，使得输送管的转速因惯性提升，使得散热翅片旋转，将空腔之间的气流，向钻杆两端的连通孔外排，使得热量可以快速流动出钻杆，减小钻杆在钻孔时摩擦产生的热量，进一步避免钻杆处于高的热损耗状态；

23、3.本发明通过排水孔和流水通道的设置，将降温水通入第三流水通道、第一流水通道和第二流水通道的内部，可以迅速降低钻杆的温度，并通过多个排水孔进行外排，不仅对钻杆进行水冷降温同时还可以有效的湿润钻杆的外壁，一方面保护了对钻杆，另一方面使得开采钻井进程的速率加快；

24、4.本发明通过清理机构的设置，由于钻井内存在大量泥浆，在钻杆延长连接时，泥浆将刮取环顶起将第二弹簧进行压缩，在钻井时，钻杆转动，由于清理机构与泥浆之间存在阻力，从而使得刮取环在钻杆外壁上进行清理，避免钻杆上粘接杂质，提高钻井效率，钻井完成后，将钻杆提升时，刮取环脱离泥浆的浮力，弹簧释压将刮取环下压，从而使得刮取环下移对钻杆外壁上的污油进行刮除清理，无需人工清理，提高清理效率，增加现场作业安全度。