本发明专利技术提供一种防溢流和井喷的钻孔装置及其方法，涉及石油开采设备技术领域。一种防溢流和井喷的钻孔装置钻孔机底板，还包括固定支撑杆，固定支撑杆设置于钻孔机底板的上侧，固定支撑杆的上侧横向铰接有摆锤，摆锤的其中一端连接有钻孔主机，摆锤的另一端连接有带动其摆动的动力组件，钻孔主机的下侧设有与其配合的钻杆，钻杆的下侧贯穿固定支撑杆的下侧，钻杆的下侧设有钻头，钻孔机底板上侧设有防溢流罩，防溢流罩套设在钻杆上，防溢流罩上连接有与其内腔连通的溢流管，溢流管上设有阀门。一种防溢流和井喷的钻孔装置的实现方法，包括钻孔加工、一级防溢流、二级防溢流和防井喷，本发明专利技术具有防溢流和井喷的功能。
【技术实现步骤摘要】
一种防溢流和井喷的钻孔装置及其方法
本专利技术涉及石油开采设备
，具体而言，涉及一种防溢流和井喷的钻孔装置及其方法。
技术介绍
石油开采是指在有石油储存的地方对石油进行挖掘、提取的行为。在开采石油的过程中，油气从储层流入井底，又从井底上升到井口的驱动方式。石油开采技术包括了测井工程、钻井工程、采油工程和油气集输工程四个过程，钻井工程在油气开发中，在油气田开发中，有着十分重要的地位，在建设一个油气田中，钻井工程往往要占总投资的50％以上。一个油气田的开发，往往要打几百口甚至几千口或更多的井。对用于开采、观察和控制等不同目的的井(如生产井、注入井、观察井以及专为检查水洗油效果的检查井等)有不同的技术要求。应保证钻出的井对油气层的污染最少，固井质量高，能经受开采几十年中的各种井下作业的影响。改进钻井技术和管理，提高钻井速度，是降低钻井成本的关键。钻井工程一般通过选钻孔装置来完成，钻机是在地质勘探中常用的一种钻孔装置，带动钻具向地下钻进，获取实物地质资料的机械设备，又称钻探机，石油钻机通俗的说就是一个手电钻的延伸，通过不断转动和加深延长钻杆从地面往地下打一个有一定深度的直径的孔洞。目前所示用的钻孔设备不具有防溢流和井喷的功能。综上所述，我们提出了一种防溢流和井喷的钻孔装置及其方法解决以上问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种防溢流和井喷的钻孔装置及其方法，具有防溢流和井喷的功能。本专利技术的实施例是这样实现的：第一方面，本专利技术提供一种防溢流和井喷的钻孔装置，包括水平放置的钻孔机底板，还包括固定支撑杆，上述固定支撑杆设置于上述钻孔机底板的上侧，上述固定支撑杆的上侧横向铰接有摆锤，上述摆锤的其中一端连接有钻孔主机，上述摆锤的另一端连接有带动其摆动的动力组件，上述钻孔主机的下侧设有与其配合的钻杆，上述钻杆的下侧贯穿上述固定支撑杆的下侧，上述钻杆的下侧设有钻头，上述钻孔机底板上侧设有防溢流罩，上述防溢流罩套设在上述钻杆上，上述防溢流罩上连接有与其内腔连通的溢流管，上述溢流管上设有阀门。在本专利技术的一些实施例中，上述钻孔机底板用于与地面连接，上述固定支撑杆为三角架。在本专利技术的一些实施例中，上述钻孔主机和上述动力组件设置在上述固定支撑杆的两侧，上述动力组件包括驱动电机，上述驱动电机传动连接有第一飞轮，上述第一飞轮传动连接有偏心飞轮组，上述偏心飞轮组连接有偏心转动的摆动杆，上述摆动杆远离上述偏心飞轮组的一端与上述摆锤连接。在本专利技术的一些实施例中，上述防溢流罩呈圆柱状，上述防溢流罩无下侧壁形成开口，上述钻杆贯穿上述防溢流罩的上侧，上述防溢流罩由第一防溢流壳和上述第二防溢流壳组成，上述第一防溢流壳和上述第二防溢流壳的形状相同，上述第一防溢流壳和上述第二防溢流壳相对面的一侧铰接，上述第一防溢流壳和上述第二防溢流壳相对面的另一侧可拆卸连接。在本专利技术的一些实施例中，上述防溢流罩的下侧与上述钻孔机底板可拆卸连接，上述第一防溢流罩和上述第二防溢流罩的下侧均设有连接块，上述连接块沿上述第一防溢流罩的周向方向设置，上述连接块与上述钻孔机底板通过螺栓连接。在本专利技术的一些实施例中，其特征在于，上述阀门为电动阀门，上述阀门连接有控制其开闭的控制组件。在本专利技术的一些实施例中，包括设置在上述防溢流罩内的第一压力传感器，还包括设置在上述钻孔机底板带上的中央处理模块，上述中央处理模块与上述第一压力传感器连接，上述阀门与上述中央处理模块连接。在本专利技术的一些实施例中，上述钻杆上套设有膨胀组件，上述膨胀组件包括沿上述钻杆轴线方向相对设置的限位板，上述限位板套设在上述钻杆上，两个上述限位板之间设有气囊盖，上述气囊盖与两个上述限位板形成密闭墙体，上述气囊盖的内侧设有膨胀气囊。在本专利技术的一些实施例中，上述限位板的外侧设有第二压力传感器，上述第二压力传感器与上述中央处理模块连接。第二方面，本专利技术提供一种防溢流和井喷的钻孔装置的实现方法，含有上述的钻孔装置，包括以下步骤：钻孔加工：接通动力组件的电源，动力组件带动摆锤摆动，摆锤摆动的过程中带动钻孔主机摆动，钻孔主机、钻杆和钻头的配合，使钻头对地面进行打孔；一级防溢流：在钻头钻孔时，内部流体压力过大时向外涌出，在流体经过限位板上的第二压力传感器，第二压力传感器的压力达到一定时，第二压力传感器将信号传递到中央处理模块，中央处理模块使膨胀气囊充气，膨胀气囊使气囊盖膨胀，达到井内的一级封堵目的；二级防溢流：因井口内面积的凹凸不平，膨胀气囊对井口的封堵效果不佳，流体泄露，流体流动到防溢流罩内，防溢流罩具有二级防溢流的效果；防井喷：当防溢流罩内的第一压力传感器压力过大时，中央处理模块使阀门打开，防溢流罩内的流体能通过溢流管排出。本专利技术实施例至少具有如下优点或有益效果：第一方面，本专利技术提供一种防溢流和井喷的钻孔装置，包括水平放置的钻孔机底板，还包括固定支撑杆，上述固定支撑杆设置于上述钻孔机底板的上侧，上述固定支撑杆的上侧横向铰接有摆锤，上述摆锤的其中一端连接有钻孔主机，上述摆锤的另一端连接有带动其摆动的动力组件，上述钻孔主机的下侧设有与其配合的钻杆，上述钻杆的下侧贯穿上述固定支撑杆的下侧，上述钻杆的下侧设有钻头，上述钻孔机底板上侧设有防溢流罩，上述防溢流罩套设在上述钻杆上，上述防溢流罩上连接有与其内腔连通的溢流管，上述溢流管上设有阀门。针对第一方面：在石油钻井的过程中，接通动力组件的电源，动力组件带动摆锤运动，摆锤带动钻孔主机运动，钻孔主机、钻杆和钻头的配合，实现钻井，在井口内流体压力增大时，井口内流体向外涌出，流体进入防溢流罩内，防溢流罩具有密封作用，避免了流体的泄露，在防溢流罩内的压力增加到一定程度时，打开阀门，使防溢流罩内的流体井溢流管排出，能有效放置钻井过程中的溢流和井喷。本专利技术的设计具有防溢流和井喷的功能。第二方面，本专利技术提供一种防溢流和井喷的钻孔装置的实现方法，含有上述的钻孔装置，包括以下步骤：钻孔加工：接通动力组件的电源，动力组件带动摆锤摆动，摆锤摆动的过程中带动钻孔主机摆动，钻孔主机、钻杆和钻头的配合，使钻头对地面进行打孔；一级防溢流：在钻头钻孔时，内部流体压力过大时向外涌出，在流体经过限位板上的第二压力传感器，第二压力传感器的压力达到一定时，第二压力传感器将信号传递到中央处理模块，中央处理模块使膨胀气囊充气，膨胀气囊使气囊盖膨胀，达到井内的一级封堵目的；二级防溢流：因井口内面积的凹凸不平，膨胀气囊对井口的封堵效果不佳，流体泄露，流体流动到防溢流罩内，防溢流罩具有二级防溢流的效果；防井喷：当防溢流罩内的第一压力传感器压力过大时，中央处理模块使阀门打开，防溢流罩内的流体能通过溢流管排出。针对第二方面：在井口内流体外溢的过程中，一级防溢流和二级防溢流的配合，使本专利技术的防溢流效果更好，在防溢流罩内的第一压力传感器压力过大时，中央处理模块使阀门打开，防溢流罩内的流体能通过溢流管排出，具有自动泄压的功能。本专利技术中还包括了报警模块，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种防溢流和井喷的钻孔装置，其特征在于，包括水平放置的钻孔机底板，还包括固定支撑杆，所述固定支撑杆设置于所述钻孔机底板的上侧，所述固定支撑杆的上侧横向铰接有摆锤，所述摆锤的其中一端连接有钻孔主机，所述摆锤的另一端连接有带动其摆动的动力组件，所述钻孔主机的下侧设有与其配合的钻杆，所述钻杆的下侧贯穿所述固定支撑杆的下侧，所述钻杆的下侧设有钻头，所述钻孔机底板上侧设有防溢流罩，所述防溢流罩套设在所述钻杆上，所述防溢流罩上连接有与其内腔连通的溢流管，所述溢流管上设有阀门。/n
【技术特征摘要】
1.一种防溢流和井喷的钻孔装置，其特征在于，包括水平放置的钻孔机底板，还包括固定支撑杆，所述固定支撑杆设置于所述钻孔机底板的上侧，所述固定支撑杆的上侧横向铰接有摆锤，所述摆锤的其中一端连接有钻孔主机，所述摆锤的另一端连接有带动其摆动的动力组件，所述钻孔主机的下侧设有与其配合的钻杆，所述钻杆的下侧贯穿所述固定支撑杆的下侧，所述钻杆的下侧设有钻头，所述钻孔机底板上侧设有防溢流罩，所述防溢流罩套设在所述钻杆上，所述防溢流罩上连接有与其内腔连通的溢流管，所述溢流管上设有阀门。
2.根据权利要求1所述的一种防溢流和井喷的钻孔装置，其特征在于，所述钻孔机底板用于与地面连接，所述固定支撑杆为三角架。
3.根据权利要求1所述的一种防溢流和井喷的钻孔装置，其特征在于，所述钻孔主机和所述动力组件设置在所述固定支撑杆的两侧，所述动力组件包括驱动电机，所述驱动电机传动连接有第一飞轮，所述第一飞轮传动连接有偏心飞轮组，所述偏心飞轮组连接有偏心转动的摆动杆，所述摆动杆远离所述偏心飞轮组的一端与所述摆锤连接。
4.根据权利要求1所述的一种防溢流和井喷的钻孔装置，其特征在于，所述防溢流罩呈圆柱状，所述防溢流罩无下侧壁形成开口，所述钻杆贯穿所述防溢流罩的上侧，所述防溢流罩由第一防溢流壳和第二防溢流壳组成，所述第一防溢流壳和所述第二防溢流壳的形状相同，所述第一防溢流壳和所述第二防溢流壳相对面的一侧铰接，所述第一防溢流壳和所述第二防溢流壳相对面的另一侧可拆卸连接。
5.根据权利要求4所述的一种防溢流和井喷的钻孔装置，其特征在于，所述防溢流罩的下侧与所述钻孔机底板可拆卸连接，所述第一防溢流罩和所述第二防溢流罩的下侧均设有连接块，所述连接块沿所述第一防溢流罩的周向方向设置，所述连接块与所述钻孔机底板通过螺栓连接。
...
【专利技术属性】
技术研发人员：王景民，薛鹏伟，张翔，
申请(专利权)人：兰州工业学院，
类型：发明
国别省市：甘肃;62
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。