本发明专利技术为一种防漏钻井装置，包括钻杆柱、支撑调节装置、钻头以及能径向收缩或胀开的防漏弹性管，支撑调节装置包括多个支撑调节组件，各支撑调节组件之间通过连接件连接。每个支撑调节组件包括间隔套设在钻杆柱外侧的支撑套以及至少一个间隔套设在支撑套外侧并能径向收缩或胀开的弹性支撑环，在支撑套与对应的弹性支撑环之间设有能驱动弹性支撑环径向收缩或胀开的驱动装置。在钻杆柱上且位于每个支撑套的上方和下方分别设有能对支撑套限位的上凸环和下凸环。防漏弹性管套设在支撑调节装置外并能随各弹性支撑环的径向收缩或胀开而径向收缩或胀开。本发明专利技术的防漏钻井装置能有效防止钻井过程中钻井液流失到地层中以及钻井过程中煤层气的泄漏。井过程中煤层气的泄漏。井过程中煤层气的泄漏。
【技术实现步骤摘要】
一种防漏钻井装置
[0001]本专利技术是关于钻井
，尤其涉及一种防漏钻井装置。
技术介绍
[0002]煤层气是一种非常规天然气，以甲烷为主要成分，在我国的储量极大。目前煤层气提前抽采的主要途径是地面井抽采，先打井，利用钻具钻出井眼并直达煤层，再通过压裂等技术使煤层里的煤层气释放出，通过井筒收集。
[0003]但是，由于地层环境的变化，目前在钻井过程中，很容易造成钻井液大量流失到地层中，影响钻井效率，也造成了地层的污染；而且在钻井过程中还容易造成煤层气的泄漏。
[0004]由此，本专利技术人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种防漏钻井装置，以克服现有技术的缺陷。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种防漏钻井装置，能有效防止钻井过程中钻井液流失到地层中以及钻井过程中煤层气的泄漏。
[0006]本专利技术的目的是这样实现的，一种防漏钻井装置，包括：
[0007]竖直设置的钻杆柱；
[0008]支撑调节装置，包括从上至下间隔设置的多个支撑调节组件，各支撑调节组件之间通过连接件连接；每个支撑调节组件包括间隔套设在钻杆柱外侧的支撑套以及至少一个间隔套设在支撑套外侧并能径向收缩或胀开的弹性支撑环，在支撑套与对应的弹性支撑环之间设有能驱动弹性支撑环径向收缩或胀开的驱动装置；在钻杆柱上且位于每个支撑套的上方和下方分别设有能对支撑套限位的上凸环和下凸环；
[0009]能径向收缩或胀开的防漏弹性管，防漏弹性管套设在支撑调节装置外并能随各弹性支撑环的径向收缩或胀开而径向收缩或胀开；
[0010]以及钻头，连接在钻杆柱的底端。
[0011]在本专利技术的一较佳实施方式中，驱动装置包括多个压簧、多个钢丝绳以及周向间隔设在支撑套外壁的多个电机；各压簧的第一端均固定在支撑套外壁上，各压簧的第二端均固定在弹性支撑环的内壁上；各钢丝绳的第一端均固定在对应的电机的旋转轴上，各钢丝绳的第二端均固定在弹性支撑环的内壁上。
[0012]在本专利技术的一较佳实施方式中，在支撑套的外壁上周向间隔固设有多个第一安装座，在弹性支撑环的内壁上周向间隔固设有多个第二安装座；在各第一安装座上均开设有第一弹簧安装孔和钢丝绳导向孔，在各第二安装座上均开设有第二弹簧安装孔和钢丝绳安装孔，且第一弹簧安装孔与对应的第二弹簧安装孔正对设置，钢丝绳导向孔与对应的钢丝绳安装孔正对设置；压簧的第一端和第二端分别固定在对应的第一弹簧安装孔和第二弹簧安装孔中，钢丝绳的第二端固定在钢丝绳安装孔中，钢丝绳的第一端穿过钢丝绳导向孔后与对应的旋转轴固接。
[0013]在本专利技术的一较佳实施方式中，在支撑套的外壁上对应弹性支撑环的位置周向间隔固定有多个倾斜支撑台，各电机分别固定在对应的倾斜支撑台的倾斜面上，且各电机的旋转轴的轴向均沿支撑套的外壁切线方向设置。
[0014]在本专利技术的一较佳实施方式中，在支撑套的侧壁开设有多个滚珠安装孔，在各滚珠安装孔内均设有能滚动的滚珠，且钻杆柱的外壁能与各滚珠接触。
[0015]在本专利技术的一较佳实施方式中，在各滚珠的中心均开设有通孔并在通孔内插设有固定轴，固定轴的两端固定在对应的滚珠安装孔的孔壁上，且固定轴的轴向沿支撑套的轴向设置。
[0016]在本专利技术的一较佳实施方式中，防漏弹性管以及各弹性支撑环的材质均为氟橡胶或硅橡胶。
[0017]在本专利技术的一较佳实施方式中，在每个支撑套外侧均上下间隔设有两个弹性支撑环。
[0018]在本专利技术的一较佳实施方式中，连接件包括周向间隔设置的多个弧形连接板，各弧形连接板与对应的弹性支撑环固接，防漏弹性管套设连接件外侧并紧贴在各弧形连接板的外表面上。
[0019]在本专利技术的一较佳实施方式中，在各弹性支撑环上周向间隔开设有贯穿其顶面和底面的多个固定孔，在弧形连接板的外表面上开设有多个贯穿其两侧面的凹槽；弧形连接板能穿设在对应的固定孔中，凹槽能卡设在对应的固定孔外侧的弹性支撑环上，且弧形连接板的外表面与弹性支撑环的外壁对齐。
[0020]在本专利技术的一较佳实施方式中，每个弧形连接板由单一连接梁或者由多个连接梁串接构成，凹槽开设在对应的连接梁上。
[0021]在本专利技术的一较佳实施方式中，每个连接梁的一端开设有梁安装孔，另一端设有安装轴，每个连接梁上的安装轴能插设固定在相邻的连接梁上的梁安装孔中。
[0022]在本专利技术的一较佳实施方式中，钻杆柱包括从上至下顺序连接的多个钻杆，各支撑调节组件套设在对应的钻杆上，上凸环和下凸环分别形成在对应的钻杆的上端和下端。
[0023]由上所述，本专利技术中的防漏钻井装置，通过钻杆柱、钻头、支撑调节装置和防漏弹性管的配合，在驱动装置的驱动下可以灵活调节防漏弹性管的胀开程度，保证整个装置可以顺利下行的同时使得防漏弹性管与井壁间隙较小基本紧贴井壁，进而在钻进过程中可以有效防止钻井液大量流失到地层中，大大提高了钻井效率，减少了地层的污染；应用在煤层气开采的钻井作业时，还可以在钻井过程中防止煤层气的泄漏。另外，整个装置可以多次循环利用，节约了钻井成本，提高了经济效应。
附图说明
[0024]以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。
[0025]其中：
[0026]图1：为本专利技术提供的防漏钻井装置在钻进过程中的工作示意图。
[0027]图2：为本专利技术提供的防漏钻井装置中钻杆柱、支撑调节装置与防漏弹性管配合的结构示意图。
[0028]图3：为本专利技术提供的防漏钻井装置中钻杆柱与支撑调节装置配合的结构示意图。
[0029]图4：为本专利技术提供的防漏钻井装置中钻杆柱与支撑调节装置配合的立体图。
[0030]图5：为本专利技术提供的防漏钻井装置中支撑调节装置与防漏弹性管配合的结构示意图。
[0031]图6：为图5中A处的局部放大图。
[0032]图7：为本专利技术提供的支撑调节组件与钻杆配合的结构示意图。
[0033]图8：为本专利技术提供的支撑调节组件与支撑梁配合的俯视图。
[0034]图9：为本专利技术提供的支撑套的结构示意图。
[0035]图10：为本专利技术提供的弹性支撑环的结构示意图。
[0036]图11：为本专利技术提供的连接梁的结构示意图。
[0037]附图标号说明：
[0038]100、防漏钻井装置；
[0039]1、钻杆柱；11、钻杆；12、上凸环；13、下凸环；
[0040]2、支撑调节装置；
[0041]21、支撑调节组件；
[0042]211、支撑套；2111、第一安装座；21111、第一弹簧安装孔；21112、钢丝绳导向孔；2112、倾斜支撑台；2113、滚珠安装孔；2114、滚珠；
[0043]212、弹性支撑环；2121、第二安装座；21211、第二弹簧安装孔；21212、钢丝绳安装孔；2122、固定孔；
[0044]213、驱动装置；2131、压簧；2132、钢丝绳；2133、电机；...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种防漏钻井装置，其特征在于，包括：竖直设置的钻杆柱；支撑调节装置，包括从上至下间隔设置的多个支撑调节组件，各所述支撑调节组件之间通过连接件连接；每个所述支撑调节组件包括间隔套设在所述钻杆柱外侧的支撑套以及至少一个间隔套设在所述支撑套外侧并能径向收缩或胀开的弹性支撑环，在所述支撑套与对应的所述弹性支撑环之间设有能驱动所述弹性支撑环径向收缩或胀开的驱动装置；在所述钻杆柱上且位于每个所述支撑套的上方和下方分别设有能对所述支撑套限位的上凸环和下凸环；能径向收缩或胀开的防漏弹性管，所述防漏弹性管套设在所述支撑调节装置外并能随各所述弹性支撑环的径向收缩或胀开而径向收缩或胀开；以及钻头，连接在所述钻杆柱的底端。2.如权利要求1所述的防漏钻井装置，其特征在于，所述驱动装置包括多个压簧、多个钢丝绳以及周向间隔设在所述支撑套外壁的多个电机；各所述压簧的第一端均固定在所述支撑套外壁上，各所述压簧的第二端均固定在所述弹性支撑环的内壁上；各所述钢丝绳的第一端均固定在对应的所述电机的旋转轴上，各所述钢丝绳的第二端均固定在所述弹性支撑环的内壁上。3.如权利要求2所述的防漏钻井装置，其特征在于，在所述支撑套的外壁上周向间隔固设有多个第一安装座，在所述弹性支撑环的内壁上周向间隔固设有多个第二安装座；在各所述第一安装座上均开设有第一弹簧安装孔和钢丝绳导向孔，在各所述第二安装座上均开设有第二弹簧安装孔和钢丝绳安装孔，且所述第一弹簧安装孔与对应的所述第二弹簧安装孔正对设置，所述钢丝绳导向孔与对应的所述钢丝绳安装孔正对设置；所述压簧的第一端和第二端分别固定在对应的所述第一弹簧安装孔和所述第二弹簧安装孔中，所述钢丝绳的第二端固定在所述钢丝绳安装孔中，所述钢丝绳的第一端穿过所述钢丝绳导向孔后与对应的所述旋转轴固接。4.如权利要求2所述的防漏钻井装置，其特征在于，在所述支撑套的外壁上对应所述弹性支撑环的位置周向间隔固定有多个倾斜支撑台，各所述电机分别固定在对应的所述倾斜支撑台的倾斜面上，且各所述电机...
【专利技术属性】
技术研发人员：田文广，杨青，孙斌，邓泽，杨敏芳，祁灵，李五忠，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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