本公開涉及鉆桿，具體涉及氣動(dòng)集成防呆裝備。

背景技術(shù)：

1、隨著石油工業(yè)的發(fā)展，深井、超深井、高溫高壓井、大位移水平井、超短曲率半徑井等特殊工況井的開發(fā)越來(lái)越多，對(duì)鉆具的要求也越來(lái)越高。鉆井是石油勘探和開發(fā)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，目前采用的主要方法是旋轉(zhuǎn)鉆井法，通過(guò)旋轉(zhuǎn)鉆具傳遞扭矩，帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)、破碎和切削巖石，向地下鉆進(jìn)，鉆出設(shè)計(jì)深度的井眼，獲取石油或天然氣。鉆桿的作用則是將鉆機(jī)扭矩傳遞給鉆頭，實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)，負(fù)責(zé)傳輸鉆井液，并與鉆頭一起提升、下放和旋轉(zhuǎn)。

2、目前常用的鉆桿是一種由鉆井液的液壓能來(lái)驅(qū)動(dòng)的井下動(dòng)力鉆具，它具有提高鉆頭旋轉(zhuǎn)速度并由此提高鉆井效率的作用，還具有進(jìn)行定向、水平等斜井段鉆進(jìn)的功能，而且其制造和使用成本低，安全可靠性較高，多年來(lái)一直被廣泛使用。

3、在常規(guī)鉆桿帶動(dòng)擴(kuò)孔器破巖時(shí)，由于工作狀態(tài)中彈性勢(shì)能是蓄力再釋放狀態(tài)，使得實(shí)際鉆井過(guò)程中鉆頭始終處于斷續(xù)式的鉆削方式，因此經(jīng)常出現(xiàn)擴(kuò)孔器“卡滑”現(xiàn)象，為此，我們提出了氣動(dòng)集成防呆裝備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足，期望提供氣動(dòng)集成防呆裝備。

2、本發(fā)明提供了氣動(dòng)集成防呆裝備，包括：

3、鉆桿，所述鉆桿沿第一方向延伸，其兩端分別為第一端和第二端，所述第一端連接有鉆頭，用于鉆孔，所述第二端同軸連接有外殼組件，所述外殼組件內(nèi)部設(shè)置有容納空間；

4、傳動(dòng)軸組件，所述傳動(dòng)軸組件沿所述第一方向延伸，且活動(dòng)設(shè)置在所述容納空間內(nèi)，且所述傳動(dòng)軸組件和所述外殼組件同軸設(shè)置，所述傳動(dòng)軸組件遠(yuǎn)離所述鉆桿的一端設(shè)置有擴(kuò)孔器；

5、氣囊空間，所述氣囊空間設(shè)置在所述外殼組件和所述傳動(dòng)軸組件之間，所述氣囊空間內(nèi)填充有惰性氣體；

6、所述鉆桿通過(guò)動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)進(jìn)行移動(dòng)，從而帶動(dòng)所述外殼組件壓縮所述惰性氣體，進(jìn)而持續(xù)推動(dòng)所述傳動(dòng)軸組件和所述擴(kuò)孔器移動(dòng)。

7、根據(jù)本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述第二端具有連接凸頭，且所述連接凸頭周向外壁設(shè)置有螺紋，所述外殼組件包括鉆桿轉(zhuǎn)換接頭，所述鉆桿轉(zhuǎn)換接頭在所述第一方向的兩端分別為第三端和第四端，所述第三端開設(shè)有第一容納槽，所述第一容納槽和所述連接凸頭相適配，且所述第一容納槽周向內(nèi)壁設(shè)置有螺紋，所述連接凸頭螺接在所述第一容納槽內(nèi)。

8、根據(jù)本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述第四端開設(shè)有第二容納槽，所述外殼組件還包括氣動(dòng)外殼，所述氣動(dòng)外殼沿所述第一方向延伸，其內(nèi)部設(shè)置有沿所述第一方向延伸的第一容納腔，所述第一容納腔兩端分別為第五端和第六端，且所述第五端和所述第六端分別和所述氣動(dòng)外殼兩端連通，所述第五端周向內(nèi)壁設(shè)置有螺紋，所述第二容納槽和所述第五端相螺接。

9、根據(jù)本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述外殼組件還包括鍵槽動(dòng)套管接頭，所述鍵槽動(dòng)套管接頭周向外壁設(shè)置有螺紋，所述第六端周向內(nèi)壁設(shè)置有螺紋，所述鍵槽動(dòng)套管接頭和所述第六端相螺接，所述鍵槽動(dòng)套管接頭內(nèi)部沿所述第一方向貫穿開設(shè)有第二容納腔。

10、根據(jù)本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述傳動(dòng)軸組件包括載荷力傳動(dòng)軸，其沿所述第一方向延伸，且其靠近所述鉆桿的一端為第八端，所述第八端沿所述第一方向活動(dòng)貫穿所述第二容納腔和所述第一容納腔延伸至所述第二容納槽內(nèi)，所述容納空間內(nèi)設(shè)置有防掉組件，用于防止所述載荷力傳動(dòng)軸掉落。

11、根據(jù)本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述載荷力傳動(dòng)軸上具有第一防掉部，所述防掉組件包括氣動(dòng)防掉卡帽，其同軸套設(shè)在所述載荷力傳動(dòng)軸上，所述氣動(dòng)防掉卡帽遠(yuǎn)離所述鉆桿的一端具有和所述第一防掉部相適配的第二防掉部，所述鍵槽動(dòng)套管接頭靠近所述鉆桿的一端為第七端，所述第七端具有第一卡接部，所述氣動(dòng)防掉卡帽上設(shè)置有第二卡接部，所述第一卡接部和所述第二卡接部相卡接。

12、根據(jù)本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述第一容納腔內(nèi)壁固定設(shè)置有第一密封墊塊，其活動(dòng)套設(shè)在所述載荷力傳動(dòng)軸上，且位于所述氣動(dòng)防掉卡帽靠近所述鉆桿的一側(cè)，所述第一密封墊塊周向內(nèi)壁和周向外壁均設(shè)置有密封件。

13、根據(jù)本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述載荷力傳動(dòng)軸上固定套設(shè)有固定塊，其位于所述第一密封墊塊靠近所述鉆桿的一側(cè)，所述載荷力傳動(dòng)軸還固定套設(shè)有第二密封墊塊，其位于所述固定塊靠近所述鉆桿的一側(cè)，且所述第二密封墊塊和所述第一容納腔滑動(dòng)連接，所述第二密封墊塊的周向內(nèi)壁和周向外壁均設(shè)置有密封件，所述載荷力傳動(dòng)軸上還螺紋套設(shè)有密封安裝件，其位于所述第二密封墊塊遠(yuǎn)離所述固定塊的一側(cè)。

14、根據(jù)本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述載荷力傳動(dòng)軸周向外壁上均勻設(shè)置有若干滑動(dòng)鍵，所述滑動(dòng)鍵沿所述第一方向延伸，所述第二容納腔周向內(nèi)壁對(duì)應(yīng)若干所述滑動(dòng)鍵開設(shè)有若干滑動(dòng)鍵槽，所述滑動(dòng)鍵滑動(dòng)設(shè)置在所述滑動(dòng)鍵槽內(nèi)。

15、根據(jù)本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述第二容納槽內(nèi)設(shè)置有第三密封墊塊，用于避免驅(qū)動(dòng)液流進(jìn)所述氣囊空間，同時(shí)對(duì)所述載荷力傳動(dòng)軸進(jìn)行承壓。

16、綜上所述，本發(fā)明技術(shù)方案具體公開了氣動(dòng)集成防呆裝備，包括鉆桿，其沿第一方向延伸，且其兩端分別為第一端和第二端，第一端連接鉆頭，第二端連接外殼組件，外殼組件內(nèi)部設(shè)置容納空間，容納空間內(nèi)活動(dòng)設(shè)置有傳動(dòng)軸組件，傳動(dòng)軸組件遠(yuǎn)離鉆桿的一端設(shè)置擴(kuò)孔器，傳動(dòng)軸組件和外殼組件之間設(shè)置氣囊空間，氣囊空間內(nèi)部填充有惰性氣體；

17、鉆桿通過(guò)動(dòng)力裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而進(jìn)行鉆井工作，從而帶動(dòng)外殼組件移動(dòng)，進(jìn)而對(duì)氣囊空間內(nèi)的惰性氣體進(jìn)行壓縮，在壓強(qiáng)的作用下，惰性氣體始終推動(dòng)傳動(dòng)軸組件移動(dòng)，帶動(dòng)擴(kuò)孔器移動(dòng)；當(dāng)擴(kuò)孔器出現(xiàn)“卡滑”現(xiàn)象時(shí)，擴(kuò)孔器和傳動(dòng)軸組件無(wú)法移動(dòng)，而鉆桿和外殼組件繼續(xù)移動(dòng)，再次對(duì)氣囊空間內(nèi)的惰性氣體進(jìn)行壓縮，在壓強(qiáng)的作用下惰性氣體立即推動(dòng)擴(kuò)孔器前移，從而實(shí)現(xiàn)恒量破巖，解決當(dāng)前地下施工過(guò)程產(chǎn)生的擴(kuò)孔器、鉆頭“卡滑”現(xiàn)象。

技術(shù)特征：

1.氣動(dòng)集成防呆裝備，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣動(dòng)集成防呆裝備，其特征在于，所述第二端具有連接凸頭，且所述連接凸頭周向外壁設(shè)置有螺紋，所述外殼組件包括鉆桿轉(zhuǎn)換接頭（2），所述鉆桿轉(zhuǎn)換接頭（2）在所述第一方向的兩端分別為第三端和第四端，所述第三端開設(shè)有第一容納槽，所述第一容納槽和所述連接凸頭相適配，且所述第一容納槽周向內(nèi)壁設(shè)置有螺紋，所述連接凸頭螺接在所述第一容納槽內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣動(dòng)集成防呆裝備，其特征在于，所述第四端開設(shè)有第二容納槽，所述外殼組件還包括氣動(dòng)外殼（3），所述氣動(dòng)外殼（3）沿所述第一方向延伸，其內(nèi)部設(shè)置有沿所述第一方向延伸的第一容納腔，所述第一容納腔兩端分別為第五端和第六端，且所述第五端和所述第六端分別和所述氣動(dòng)外殼（3）兩端連通，所述第五端周向內(nèi)壁設(shè)置有螺紋，所述第二容納槽和所述第五端相螺接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣動(dòng)集成防呆裝備，其特征在于，所述外殼組件還包括鍵槽動(dòng)套管接頭（4），所述鍵槽動(dòng)套管接頭（4）周向外壁設(shè)置有螺紋，所述第六端周向內(nèi)壁設(shè)置有螺紋，所述鍵槽動(dòng)套管接頭（4）和所述第六端相螺接，所述鍵槽動(dòng)套管接頭（4）內(nèi)部沿所述第一方向貫穿開設(shè)有第二容納腔。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣動(dòng)集成防呆裝備，其特征在于，所述傳動(dòng)軸組件包括載荷力傳動(dòng)軸（5），其沿所述第一方向延伸，且其靠近所述鉆桿（1）的一端為第八端，所述第八端沿所述第一方向活動(dòng)貫穿所述第二容納腔和所述第一容納腔延伸至所述第二容納槽內(nèi)，所述容納空間內(nèi)設(shè)置有防掉組件，用于防止所述載荷力傳動(dòng)軸（5）掉落。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣動(dòng)集成防呆裝備，其特征在于，所述載荷力傳動(dòng)軸（5）上具有第一防掉部（6），所述防掉組件包括氣動(dòng)防掉卡帽（7），其同軸套設(shè)在所述載荷力傳動(dòng)軸（5）上，所述氣動(dòng)防掉卡帽（7）遠(yuǎn)離所述鉆桿（1）的一端具有和所述第一防掉部（6）相適配的第二防掉部（8），所述鍵槽動(dòng)套管接頭（4）靠近所述鉆桿（1）的一端為第七端，所述第七端具有第一卡接部（10），所述氣動(dòng)防掉卡帽（7）上設(shè)置有第二卡接部（9），所述第一卡接部（10）和所述第二卡接部（9）相卡接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣動(dòng)集成防呆裝備，其特征在于，所述第一容納腔內(nèi)壁固定設(shè)置有第一密封墊塊（11），其活動(dòng)套設(shè)在所述載荷力傳動(dòng)軸（5）上，且位于所述氣動(dòng)防掉卡帽（7）靠近所述鉆桿（1）的一側(cè)，所述第一密封墊塊（11）周向內(nèi)壁和周向外壁均設(shè)置有密封件。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣動(dòng)集成防呆裝備，其特征在于，所述載荷力傳動(dòng)軸（5）上固定套設(shè)有固定塊（13），其位于所述第一密封墊塊（11）靠近所述鉆桿（1）的一側(cè)，所述載荷力傳動(dòng)軸（5）還固定套設(shè)有第二密封墊塊（14），其位于所述固定塊（13）靠近所述鉆桿（1）的一側(cè)，且所述第二密封墊塊（14）和所述第一容納腔滑動(dòng)連接，所述第二密封墊塊（14）的周向內(nèi)壁和周向外壁均設(shè)置有密封件，所述載荷力傳動(dòng)軸（5）上還螺紋套設(shè)有密封安裝件（15），其位于所述第二密封墊塊（14）遠(yuǎn)離所述固定塊（13）的一側(cè)。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣動(dòng)集成防呆裝備，其特征在于，所述載荷力傳動(dòng)軸（5）周向外壁上均勻設(shè)置有若干滑動(dòng)鍵（16），所述滑動(dòng)鍵（16）沿所述第一方向延伸，所述第二容納腔周向內(nèi)壁對(duì)應(yīng)若干所述滑動(dòng)鍵（16）開設(shè)有若干滑動(dòng)鍵槽（17），所述滑動(dòng)鍵（16）滑動(dòng)設(shè)置在所述滑動(dòng)鍵槽（17）內(nèi)。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣動(dòng)集成防呆裝備，其特征在于，所述第二容納槽內(nèi)設(shè)置有第三密封墊塊（18），用于避免驅(qū)動(dòng)液流進(jìn)所述氣囊空間，同時(shí)對(duì)所述載荷力傳動(dòng)軸（5）進(jìn)行承壓。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了氣動(dòng)集成防呆裝備，涉及鉆桿技術(shù)領(lǐng)域，包括鉆桿，其沿第一方向延伸，且其兩端分別為第一端和第二端，第一端連接鉆頭，第二端連接外殼組件，外殼組件內(nèi)部設(shè)置容納空間，傳動(dòng)軸組件活動(dòng)設(shè)置在容納空間內(nèi)，傳動(dòng)軸組件遠(yuǎn)離鉆桿的一端設(shè)置擴(kuò)孔器，傳動(dòng)軸組件和外殼組件之間設(shè)置氣囊空間，氣囊空間內(nèi)部填充有惰性氣體；鉆桿通過(guò)動(dòng)力裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而進(jìn)行鉆井工作，從而帶動(dòng)外殼組件移動(dòng)，進(jìn)而對(duì)氣囊空間內(nèi)的惰性氣體進(jìn)行壓縮，在壓強(qiáng)的作用下，惰性氣體始終推動(dòng)傳動(dòng)軸組件移動(dòng)，帶動(dòng)擴(kuò)孔器移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)恒量破巖，解決當(dāng)前地下施工過(guò)程產(chǎn)生的擴(kuò)孔器、鉆頭“卡滑”現(xiàn)象。

技術(shù)研發(fā)人員：劉冰冰,尹奧博,尹永奇,梅丹陽(yáng),丁森林,韓銀芳
受保護(hù)的技術(shù)使用者：奧瑞拓能源科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6