一种油气井钻井用施工设备及其使用方法与流程

本发明涉及钻井，尤其涉及一种油气井钻井用施工设备及其使用方法。

背景技术：

1、油气井开采过程时，需要经历钻孔施工、完井施工和修井施工等几个施工过程中，在钻井施工过程中，主要需要使用钻头在油气井位置钻孔，以便探测油气井的质量和后续井管的安装，石油钻头是石油钻井的重要工具，是在开采石油时用于钻取石油的，其工作性能的好坏将直接影响钻井质量、钻井效率和钻井成本。

2、钻头安装时，例如现有技术的一种快拆钻头(公开号为：cn217777390u)，在使用时，将快速连接结构螺接在圆筒体上，然后将快速连接结构卡接在自紧式钻夹头内，即可实现快速拆装圆筒体的目的，只需要将快速连接结构从自紧式钻夹头内拆下即可更换圆筒体，然后安装圆筒体时将限位座以及卡接座卡入自紧式钻夹头内即可。

3、但是螺旋接入的方式在钻头往复旋转时，钻头与井壁之间的摩擦力会阻碍钻头旋转，造成快速连接结构与圆筒体的衔接处晃动，影响钻头的结构强度，因此本申请人提出一种连接强度较好的油气井钻井用施工设备及其使用方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种油气井钻井用施工设备及其使用方法，以解决现有技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种油气井钻井用施工设备，包括钻头、拼接管和套管，所述套管内设置有用于连接拼接管与套管的上连接组件，同于连接套管与钻头的下连接组件以及用于驱动上连接组件和下连接组件的动力组件：

3、上连接组件包括固定套管内上部位置的上安装座，套设在上安装座上、并且用于插接套管与拼接管插接处的插块，所述插块一侧固定连接有牵引绳；

4、下连接组件包括固定在套管内下部位置的下安装座，以环形阵列分布套设在下安装座上、并且用于固定钻头的滑件，所述滑件上固定连接有连接件，所述下安装座上贯穿滑动连接有用于推动连接件移动的斜块，且下安装座上设置有用于连接动力组件与斜块的齿轮机构；

5、动力组件包括设置在套管内，并且位于上安装座与下安装座之间的中安装座，所述中安装座上表面中心贯穿设置有用于连接牵引绳、并且穿过上安装座的螺杆，所述螺杆的底端固定连接有与齿轮机构啮合连接、并且贯穿下安装座的多面齿条柱。

6、优选的，所述中安装座上端面转动连接有与螺杆螺纹连接的内螺纹蜗轮环，所述套管内转动连接有与内螺纹蜗轮环啮合连接的蜗杆，且套管内部贯穿固定连接有用于蜗杆另一端内置的连接筒。

7、优选的，所述上连接组件还包括套设在上安装座上、并且与插块一一对应的弹簧，所述弹簧的两端分别与插块和上安装座固定连接，所述牵引绳穿过弹簧内、并且所述上安装座上表面固定连接有用于牵引绳穿的支撑件，所述套管内壁顶端位置固定连接有环形阵列分布、并且与插块一一对应的插座，所述拼接管的一端套设在套管内、并且与插座滑动插接。

8、优选的，所述中安装座底面中心为与多面齿条柱滑动的连接的中空设置，且中安装座内顶面固定连接有贯穿多面齿条柱的导杆，所述多面齿条柱上设置有多个齿条，并且多个齿条环形阵列分布在多面齿条柱的圆周面。

9、优选的，齿轮机构包括固定在下安装座上的若干限位框，若干所述限位框与多面齿条柱的齿条部分一一对应，并且限位框内转动连接有与多面齿条柱啮合连接的传动齿轮，以及滑动连接齿面与传动齿轮啮合连接、并且齿背与斜块相连的齿条块。

10、优选的，所述斜块上设置有v型镂空，所述连接件的一端与斜块的v型镂空滑动连接、并且斜块的v型镂空一边与套管中心线平行。

11、优选的，所述下安装座底端设置有用于连接下连接组件、并且调整钻头钻孔孔径的调节机构，调节机构包括固定在下安装座底端的液压杆和转动连接在套管底端的转环，所述液压杆的伸缩端固定连接有升降座，所述升降座上表面边缘插接有与若干滑件一一对应、并且套设插接的插件，所述升降座插接有电机，电机的驱动端可拆卸连接有安装轴，所述安装轴底端与若干钻头的一端转动连接，所述钻头的另一端转动连接有插接在转环底端的滑座，所述安装轴上套设有与套管底端内嵌螺纹连接的螺纹盖。

12、优选的，所述插件远离液压杆的一侧底部为凸起设置，且插件的凸起部分与电机机壳表面插接。

13、优选的，所述下安装座底面位于滑件为插槽式设计，并且滑件与插件的插接处顶端与下安装座底面内嵌插接。

14、优选的，一种油气井钻井用施工设备的使用方法，通过动力组件驱动上连接组件，使得套管插接固定在拼接管端面，再通过动力组件驱动下连接组件，使得下连接组件上的调节组件插接固定钻头。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、1.本发明通过设置动力组件，可以选择性的驱动上连接组件或者下连接组件运动，实现套管与拼接管连接或者钻头安装在套管上，即实现一个驱动件驱动两个组件运动，并且拼接管与套管，以及套管与钻头之间均通过插接的方式进行固定，因此不会有因为旋转过程中摩擦阻力，导致钻头或者套管松动的问题。

17、2.本发明通过设置调节组件，可以改变钻头的角度，进而改变钻头可钻的孔的直径，因此可以先通过钻头钻出要求的油井尺寸后，通过调整钻头的角度，使得钻头可以对钻好的油井进行扩孔，完成修井的工作。

技术特征：

1.一种油气井钻井用施工设备，包括钻头(4)、拼接管(2)和套管(1)，其特征在于，所述套管(1)内设置有用于连接拼接管(2)与套管(1)的上连接组件，同于连接套管(1)与钻头(4)的下连接组件以及用于驱动上连接组件和下连接组件的动力组件：

2.根据权利要求1所述的一种油气井钻井用施工设备，其特征在于：所述中安装座(13)上端面转动连接有与螺杆(11)螺纹连接的内螺纹蜗轮环(21)，所述套管(1)内转动连接有与内螺纹蜗轮环(21)啮合连接的蜗杆(14)，且套管(1)内部贯穿固定连接有用于蜗杆(14)另一端内置的连接筒(3)。

3.根据权利要求1所述的一种油气井钻井用施工设备，其特征在于：所述上连接组件还包括套设在上安装座(20)上、并且与插块(9)一一对应的弹簧(10)，所述弹簧(10)的两端分别与插块(9)和上安装座(20)固定连接，所述牵引绳(12)穿过弹簧(10)内、并且所述上安装座(20)上表面固定连接有用于牵引绳(12)穿的支撑件(22)，所述套管(1)内壁顶端位置固定连接有环形阵列分布、并且与插块(9)一一对应的插座(8)，所述拼接管(2)的一端套设在套管(1)内、并且与插座(8)滑动插接。

4.根据权利要求1所述的一种油气井钻井用施工设备，其特征在于：所述中安装座(13)底面中心为与多面齿条柱(25)滑动的连接的中空设置，且中安装座(13)内顶面固定连接有贯穿多面齿条柱(25)的导杆(26)，所述多面齿条柱(25)上设置有多个齿条，并且多个齿条环形阵列分布在多面齿条柱(25)的圆周面。

5.根据权利要求1所述的一种油气井钻井用施工设备，其特征在于：齿轮机构包括固定在下安装座(29)上的若干限位框(28)，若干所述限位框(28)与多面齿条柱(25)的齿条部分一一对应，并且限位框(28)内转动连接有与多面齿条柱(25)啮合连接的传动齿轮(24)，以及滑动连接齿面与传动齿轮(24)啮合连接、并且齿背与斜块(27)相连的齿条块(30)。

6.根据权利要求5所述的一种油气井钻井用施工设备，其特征在于：所述斜块(27)上设置有v型镂空，所述连接件(16)的一端与斜块(27)的v型镂空滑动连接、并且斜块(27)的v型镂空一边与套管(1)中心线平行。

7.根据权利要求1所述的一种油气井钻井用施工设备，其特征在于：所述下安装座(29)底端设置有用于连接下连接组件、并且调整钻头(4)钻孔孔径的调节机构，调节机构包括固定在下安装座(29)底端的液压杆(18)和转动连接在套管(1)底端的转环(5)，所述液压杆(18)的伸缩端固定连接有升降座(19)，所述升降座(19)上表面边缘插接有与若干滑件(17)一一对应、并且套设插接的插件(23)，所述升降座(19)插接有电机(15)，电机(15)的驱动端可拆卸连接有安装轴(7)，所述安装轴(7)底端与若干钻头(4)的一端转动连接，所述钻头(4)的另一端转动连接有插接在转环(5)底端的滑座(6)，所述安装轴(7)上套设有与套管(1)底端内嵌螺纹连接的螺纹盖。

8.根据权利要求7所述的一种油气井钻井用施工设备，其特征在于：所述插件(23)远离液压杆(18)的一侧底部为凸起设置，且插件(23)的凸起部分与电机(15)机壳表面插接。

9.根据权利要求8所述的一种油气井钻井用施工设备，其特征在于：所述下安装座(29)底面位于滑件(17)为插槽式设计，并且滑件(17)与插件(23)的插接处顶端与下安装座(29)底面内嵌插接。

10.根据权利要求1-9所述的一种油气井钻井用施工设备的使用方法，其特征在于：通过动力组件驱动上连接组件，使得套管(1)插接固定在拼接管(2)端面，再通过动力组件驱动下连接组件，使得下连接组件上的调节组件插接固定钻头(2)。

技术总结
本发明公开了一种油气井钻井用施工设备及其使用方法，包括钻头、拼接管和套管，所述套管内设置有用于连接拼接管与套管的上连接组件，同于连接套管与钻头的下连接组件以及用于驱动上连接组件和下连接组件的动力组件，本发明通过设置动力组件，可以选择性的驱动上连接组件或者下连接组件运动，实现套管与拼接管连接或者钻头安装在套管上，即实现一个驱动件驱动两个组件运动，并且拼接管与套管，以及套管与钻头之间均通过插接的方式进行固定，因此不会有因为旋转过程中摩擦阻力，导致钻头或者套管松动的问题，以解决螺旋接入的方式在钻头往复旋转时，钻头与井壁之间的摩擦力会阻碍钻头旋转，造成快速连接结构与圆筒体的衔接处晃动的问题。

技术研发人员：汪安富,孙乐臻,刘新,付红卫
受保护的技术使用者：陕西瑞鹰国际油气工程技术服务有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27