一种气水两用型钻机的制作方法

xiaoxiao2021-5-3  230

一种气水两用型钻机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种气水两用型钻机,尤其涉及一种适用于软、中、硬岩性区域内施工,不受钻井介质限制的钻机,属于液压钻机技术领域。
【背景技术】
[0002]目前,现有常用的钻机主要包括空气钻机、车载式钻机、履带式钻机、拖拉机钻机、水力冲洗回转类钻机、工程类钻机、冲击钻机和Seis GAP跟管钻机。按钻机适应范围及能力来划分,空气钻机主要用于山区硬岩层及缺水区域的钻井作业;车载式和履带式及拖拉机钻机主要用于具备交通条件区域内的钻井作业;水力冲洗回转类钻机主要用于软或中硬岩层,且取水不困难地区的钻井作业;工程类钻机用于超深井钻井作业,冲击钻机和Seis GAP跟管钻机用于河滩砾石区及垮塌地段的钻井作业。
[0003]目前,使用最为广泛的是空气钻机和水力冲洗回转类钻机。
[0004]其中:空气钻机虽然能够适用于山区硬岩层和取水十分困难地区的钻井作业,但是现有的空气钻机因其主要原件为国外进口件,价格昂贵,使用及维护费用较高,加之空气钻机的动力头总成转速较低,小于140r/min ;因此,现有的空气钻机不适宜中软岩性的切削钻进。因此其保有量不多,一般只能部署在硬岩层区域或非常缺水区域内施工。
[0005]水力冲洗回转钻机则用于有水源地区的软或中硬岩层的钻井。为了克服在软或中硬岩性缺水施工区钻井的困难,施工队普遍用水力冲洗回转钻机配以国产活塞式空压机进行有限的钻进作业,俗称“土风钻”。由于水力冲洗回转钻机的本质是回转式钻机,其带动钻具转动的方式是机械传动,即是变速箱带动回转器转动,再以回转器带动主动钻杆转动传递给井下钻具的机械式转动方式,而给钻具加压则采用的是与回转器装配为一体的油缸式加压。这种结构形式决定了既是配置空压机进行钻井也不能像空气钻机那样的旋转/冲击复合钻进,也只能是有限的空气钻进;尤其是针对石英砂岩、灰岩等中硬岩层是无效的。另夕卜,尤其是当采用空气冲击钻进时,由于井下空气锤对岩层高频率的冲击震动,这种冲击震动的反作用力直接传递给钻机的回转器,对钻机回转器和变速箱产生急剧的破坏性,增大维修费用。除此之外,水力冲洗回转类钻机虽然适应中软岩性的切削钻进,使用和维护费用低,但又受水资源贫乏和气候异常的限制,增加了与当地用水的协调难度和用水成本,从而抬高了钻井生产成本。
[0006]因此,针对于水资源的匮乏和气候异常的地区,急需一种使用机械化程度高,劳动强度低,受环境地理条件和气候影响小的地震钻井设备,既能适应软、中、硬岩性且不受取水条件限制的钻机。

【发明内容】

[0007]本实用新型的目的在于:提供一种气水两用型钻机,解决现有空气钻机制作、使用和维护成本高,动力头总成转速较低,以及现有水力冲洗回转钻机不能够适应水资源的匮乏和气候异常地区,以至于目前的钻机不能够有效的适用于软、中、硬岩性区域内施工的技术问题,从而能有效的解决上述现有技术中存在的问题。
[0008]本实用新型目的通过下述技术方案来实现:一种气水两用型钻机,包括桅杆、机架总成、液压系统单元、动力机总成单元、动力头总成和操作台,桅杆固定于机架总成的中部,液压系统单元和动力机总成单元分别设置于机架总成的两侧,动力头总成和操作台设置于机架总成上,液压系统单元的液压输出端接入操作台的液压回路,动力机总成单元的油泵输出端接入操作台的升降、旋转回路,操作台的输出端与动力头总成相连;所述操作台的液压回路中设置一号减压阀和一号节流阀,所述操作台的升降、旋转回路中设有二号可调节流阀、二号减压阀和双向锁。
[0009]作为一种优选方式,所述液压系统单元中的液压泵采用双联定量齿轮泵。
[0010]作为一种优选方式,所述动力机总成单元为双缸风冷柴油机或者双缸风冷油机。
[0011]作为一种优选方式,所述动力头总成为气水龙头,采用空气龙头和水龙头密封组合而成。
[0012]作为一种优选方式,所述动力机总成单元的油箱设置于动力机总成单元的机体外部,在动力机总成单元上设有手油泵。
[0013]作为一种优选方式,所述桅杆的顶部设有升降马达。
[0014]本实用新型的部分零部件的作用为:
[0015]桅杆:桅杆上设有链轮,在桅杆的顶部设置链轮轴承和升降马达,通过升降马达驱动,带动链轮运动,实现动力头总成的升降。竖立桅杆时,两支撑副杆至少应各有一人拉、护,防止桅杆竖立过程中倾倒伤人;另外,由于下链轮及轴承靠近井口,为了防尘,将升降马达改在桅杆顶部。
[0016]机架总成:将所有的元器件放置于机架总成上,能够方便移动。
[0017]液压系统单元:液压系统单元中液压泵采用规格为18 X 32mm或10 X 25mm的双联齿轮泵;液压马达采用0MZS-315或0MZS-250,输出轴为花键连接,其余液压辅助元件为现有的主力空气钻机辅助元件,便于互换,以达到节约成本的目的。
[0018]动力头总成:气水龙头采用组合密封,以适应水气两用。
[0019]操作台:采用多路控制阀。在操作台的液压回路中,设置一号减压阀和一号节流阀;在操作台旋转回路中加装二号可调节流阀;在升降回路中加装二号减压阀和双向锁,以便更好控制升降速度,同时双向锁还可以起到稳定升降速度的作用。
[0020]与现有技术相比,本实用新型的有益效果:本实用新型所述钻机不仅可以填补气水两用型钻机的空白,有效解决施工区域的钻井缺水问题,而且避免了因钻井用水与当地发生矛盾的机率,大大地减少了钻井辅助时间,提高了钻井效率,降低了生产、使用和维护成本,适用于软、中、硬岩性区域内施工。
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型的结构示意图之一。
[0022]图2是本实用新型的机构示意图之二。
[0023]其中:1-桅杆;2_机架总成;3_液压系统单元;4_动力机总成单元;5_动力头总成;6_操作台;7_燃油箱;8-升降马达;9_液压冷却器;10_空压机总成单元。
【具体实施方式】
[0024]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
[0025]本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了相互排斥的特质和/或步骤以外,均可以以任何 方式组合,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换,即,除非特别叙述,每个特征之一系列等效或类似特征中的一个实施例而已。
[0026]实施例,如图1所示:
[0027]一种气水两用型钻机,其包括桅杆1、机架总成2、液压系统单元3、动力机总成单元4、动力头总成5、操作台6、燃油箱7、升降马达8、液压冷却器9和空压机总成10。由于下链轮及轴承靠近井口,为了防尘,将升降马达8改在桅杆顶部。燃油箱7和液压冷却器9分别设置于机架总成2上,空压机总成10的外部设置一个单独的框架,便于移动和搬运。
[0028]所述液压系统单元3中的液压泵采用双联定量齿轮泵。所述动力机总成单元4为双缸风冷柴油机或者双缸风冷油机;所述动力机总成单元的油箱设置于动力机总成单元4的机体外部,在动力机总成单元4上设有手油泵。所述动力头总成5为气水龙头,采用空气龙头和水龙头密封组合而成。
[0029]桅杆I固定于机架总成2的中部,液压系统单元3和动力机总成单元4分别设置于机架总成2的两侧,动力头总成5和操作台6设置于机架总成2上,整个钻机通过插销的方式组装而成。与现有的空气钻机相比,本气水两用型钻机中液压系统单元3的液压输出端接入操作台6的液压回路,动力机总成单元4的油泵输出端接入操作台6的升降、旋转回路,操作台6的输出端与动力头总成5相连。所述操作台6的液压回路中设置一号减压阀和一号节流阀,可使液压传动在液压执行元件的最大允许范围内根据井下情况做到无级调速、调压,钻进时的钻具旋转和给进/提升压力均采用液压马达驱动,操作简便,满足钻井各种作业要求。
[0030]所述操作台6的升降、旋转回路中设有二号可调节流阀、二号减压阀和双向锁;具体来说,在操作台升降回路中加装二号可调节流阀,以便更好控制升降速度。
[0031]由于在操作台的液压回路中设置有一号减压阀和一号节流阀,因此,能够有效的控制液压回路,同时在升降、旋转回路中设置二号可调节流阀、二号减压阀和双向锁能够有效的控制升降速度和旋转的角度,使得本本实用新型所述钻机不仅可以填补气水两用型钻机的空白,有效解决施工区域的钻井缺水问题,而且避免了因钻井用水与当地发生矛盾的机率。由于控制阀的设置,将大大地减少了钻井辅助时间,提高了钻井效率。采用气水两用的动力头总成,并且采用液压系统单元和动力机总成单元结合的方式,使得整个钻机能够同时适用于软、中、硬岩性区域内的施工。)
[0032]本实用新型所述的气水两用型钻机的适应范围:山地有水或缺水地区的软或中硬岩层、硬岩层;钻进能力:井径75mm?89mm、井深30mo
[0033]应用实施例1:
[0034]将本实用新型所述气水两用型钻机投入施工,施工23天,完成15米的设计井深57口,平均每天2.5 口,岩层以黄土砾石和胶结砾石灰岩为主。在此施工期间,钻机液压系统和发动机运行良好。
[0035]应用实施例2:
[0036]将本实用新型所述气水两用型钻机投入施工,施工49天,天完成15米的设计井深57 口,平均每天2.4 口,岩层以灰岩为主。在此施工期间,钻机液压系统和发动机运行良好。
[0037]通过上述实例,由于本实用新型所述气水两用型钻机具备全液压的特点,钻进时的钻具旋转和给进/提升压力均由液压马达驱动,与空气钻机结构形式基本一样,配以螺杆水泵可进行水力冲洗旋转钻进,换配空压机组可轻易实现旋转/冲击复合钻进,可以适应软、中、硬各种岩层,有水或无水区域内的钻井作业。
[0038]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种气水两用型钻机,包括桅杆(I)、机架总成(2)、液压系统单元(3)、动力机总成单元(4)、动力头总成(5)和操作台(6),桅杆(I)固定于机架总成(2)的中部,液压系统单元(3)和动力机总成单元(4)分别设置于机架总成(2)的两侧,动力头总成(5)和操作台(6)设置于机架总成(2)上,其特征在于:液压系统单元(3)的液压输出端接入操作台(6)的液压回路,动力机总成单元(4)的油泵输出端接入操作台(6)的升降、旋转回路,操作台(6)的输出端与动力头总成(5)相连;所述操作台(6)的液压回路中设置一号减压阀和一号节流阀,所述操作台(6)的升降、旋转回路中设有二号可调节流阀、二号减压阀和双向锁。2.如权利要求1所述的气水两用型钻机,其特征在于:所述液压系统单元(3)中的液压泵采用双联定量齿轮泵。3.如权利要求1所述的气水两用型钻机,其特征在于:所述动力机总成单元(4)为双缸风冷柴油机或者双缸风冷油机。4.如权利要求1所述的气水两用型钻机,其特征在于:所述动力头总成(5)为气水龙头,采用空气龙头和水龙头密封组合而成。5.如权利要求1所述的气水两用型钻机,其特征在于:所述动力机总成单元(4)的油箱设置于动力机总成单元(4)的机体外部,在动力机总成单元(4)上设有手油泵。6.如权利要求1所述的气水两用型钻机,其特征在于:所述桅杆(I)的顶部设有升降马达。
【专利摘要】本实用新型公开了一种气水两用型钻机,包括桅杆、机架总成、液压系统单元、动力机总成单元、动力头总成和操作台,桅杆固定于机架总成的中部,液压系统单元和动力机总成单元分别设置于机架总成的两侧,动力头总成和操作台设置于机架总成上,液压系统单元的液压输出端接入操作台的液压回路,动力机总成单元的油泵输出端接入操作台的升降、旋转回路,操作台的输出端与动力头总成相连;所述操作台的液压回路中设置一号减压阀和一号节流阀,所述操作台的升降、旋转回路中设有二号可调节流阀、二号减压阀和双向锁。本实用新型有效解决施工区域的钻井缺水问题,避免了因钻井用水与当地发生矛盾的机率,大大地减少了钻井辅助时间,提高了钻井效率,降低了生产、使用和维护成本,适用于软、中、硬岩性区域内施工。
【IPC分类】E21B15/00, E21B6/00
【公开号】CN204703760
【申请号】CN201520386924
【发明人】张庭豪, 胡淼, 朱鉴, 邱林, 田永彬, 罗佰清, 曹渝平, 何长清, 兰宝平, 杜晓林, 范德雄
【申请人】四川吉赛特科技有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年6月8日

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