本發(fā)明涉及鉆井工具，特別是涉及一種機(jī)械導(dǎo)向鉆井裝置。

背景技術(shù)：

1、鉆井是把地下油氣資源開采到地面的重要手段。目前，為提高油氣田開發(fā)綜合效益以及隨著高難度水平井、三維水平井的數(shù)量越來越多，而在鉆井過程中需要用到的機(jī)械導(dǎo)向鉆井工具越來越頻繁。

2、鉆井設(shè)備在礦井內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí)，由于鉆頭的長(zhǎng)時(shí)間接觸巖壁，并且因?yàn)槟Σ辽鸁幔罱K使鉆頭磨損嚴(yán)重，需要對(duì)其更換。在更換過程中需要將鉆頭抬起與鉆桿對(duì)齊并進(jìn)行固定。為了提高更換效率，比如，現(xiàn)有技術(shù)中通過設(shè)計(jì)一組由電磁鐵與磁板組成的吸附預(yù)固定機(jī)構(gòu)，在對(duì)鉆頭進(jìn)行更換安裝時(shí)，只需將鉆頭抬起到鉆桿高度并與其貼合，此時(shí)電磁鐵通電便可通過磁板的吸附將鉆頭預(yù)固定在安裝板上，接著工作人員可解放雙手通過螺栓將鉆頭與安裝板進(jìn)行連接固定，固定完成后，只需將電磁鐵斷電即可，便于工作人員進(jìn)行操作，有效提高鉆頭的更換效率。但是在初步安裝鉆頭時(shí)，由于沒有關(guān)于鉆頭與鉆桿軸線對(duì)齊的定位，導(dǎo)致無法準(zhǔn)確一次性將鉆頭的軸線與鉆桿的軸線對(duì)齊，在安裝后由于存在軸線不重合的情況就需要斷電再調(diào)整鉆頭，然后再通電吸附，反復(fù)調(diào)整延長(zhǎng)了安裝時(shí)間，從而影響安裝效率。

3、因此，急需一種新的機(jī)械導(dǎo)向鉆井裝置來解決上述技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在解決上述技術(shù)問題，即，解決現(xiàn)有鉆頭與鉆桿進(jìn)行初步固定過程中，由于沒有關(guān)于鉆頭與鉆桿軸線對(duì)齊的定位，導(dǎo)致無法準(zhǔn)確一次性將鉆頭的軸線與鉆桿的軸線對(duì)齊，在安裝后由于存在軸線不重合的情況就需要反復(fù)調(diào)整位置，延長(zhǎng)了安裝時(shí)間，從而影響安裝效率的問題。

2、為此目的，本發(fā)明提供一種機(jī)械導(dǎo)向鉆井裝置，包括鉆桿、定心連接組件、驅(qū)動(dòng)組件和鉆進(jìn)組件，所述鉆進(jìn)組件通過所述定心連接組件與所述鉆桿進(jìn)行同軸線定位以及固定連接，所述定心連接組件包括空心罩、夾持桿和第一連接盤，所述空心罩固定在所述鉆桿的前端，所述第一連接盤固定在所述空心罩遠(yuǎn)離所述鉆桿的一端，所述空心罩的中心線、第一連接盤的軸線均與所述鉆桿的軸線重合，所述空心罩的外側(cè)沿著所述第一連接盤的徑向方向滑動(dòng)連接有至少三個(gè)圓周陣列的所述夾持桿，所述驅(qū)動(dòng)組件設(shè)置在所述空心罩上并能夠驅(qū)動(dòng)至少三個(gè)夾持桿沿著所述第一連接盤的徑向方向同步移動(dòng)以將所述鉆進(jìn)組件夾持住，使所述鉆進(jìn)組件的軸線與所述鉆桿的軸線重合。

3、在上述機(jī)械導(dǎo)向鉆井裝置的具體實(shí)施方式中，所述夾持桿為u型結(jié)構(gòu)，所述夾持桿的兩個(gè)相互平行的直段分別位于第一連接盤的兩側(cè)，其中一個(gè)直段插進(jìn)所述空心罩內(nèi)并相對(duì)空心罩能夠沿著徑向方向移動(dòng)，另一個(gè)直段的端部固定有定位板用于夾持鉆進(jìn)組件。

4、在上述機(jī)械導(dǎo)向鉆井裝置的具體實(shí)施方式中，所述夾持桿的截面為矩形形狀。

5、在上述機(jī)械導(dǎo)向鉆井裝置的具體實(shí)施方式中，所述驅(qū)動(dòng)組件包括操作組件、設(shè)置在空心罩內(nèi)的絲杠、從動(dòng)錐齒輪和主動(dòng)錐齒輪，所述絲杠與所述夾持桿的個(gè)數(shù)相同并一一對(duì)應(yīng)，所述絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述空心罩內(nèi)并與所述夾持桿的直段部分螺紋連接，所述絲杠遠(yuǎn)離所述夾持桿的一端固定有從動(dòng)錐齒輪，所述主動(dòng)錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述空心罩內(nèi)并與所述從動(dòng)錐齒輪嚙合，所述操作組件設(shè)置為能夠驅(qū)動(dòng)所述主動(dòng)錐齒輪旋轉(zhuǎn)。

6、在上述機(jī)械導(dǎo)向鉆井裝置的具體實(shí)施方式中，所述操作組件包括旋轉(zhuǎn)軸、旋鈕和相互嚙合的蝸桿和蝸輪，所述旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述空心罩內(nèi)，且所述旋轉(zhuǎn)軸的軸線與鉆桿的軸線重合，所述蝸輪和主動(dòng)錐齒輪套設(shè)在所述旋轉(zhuǎn)軸上，所述蝸桿與所述空心罩轉(zhuǎn)動(dòng)連接且其一端延伸至空心罩的外側(cè)并與所述旋鈕固定連接，所述旋鈕設(shè)置為能夠與外界工具配合以通過驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)所述蝸桿旋轉(zhuǎn)。

7、在上述機(jī)械導(dǎo)向鉆井裝置的具體實(shí)施方式中，所述旋鈕上開設(shè)有內(nèi)六角槽。

8、在上述機(jī)械導(dǎo)向鉆井裝置的具體實(shí)施方式中，所述定位板的底端固定有橡膠墊。

9、在上述機(jī)械導(dǎo)向鉆井裝置的具體實(shí)施方式中，所述空心罩內(nèi)的所述夾持桿的直段上固定有防止與空心罩脫離的防脫盤。

10、在上述機(jī)械導(dǎo)向鉆井裝置的具體實(shí)施方式中，所述空心罩內(nèi)的第一連接盤上固定有與絲杠個(gè)數(shù)和排布相同的支座，所述絲杠的一端貫穿所述支座并與其轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

11、在上述機(jī)械導(dǎo)向鉆井裝置的具體實(shí)施方式中，所述鉆進(jìn)組件包括安裝桿和鉆頭，所述安裝桿的一端固定有第二連接盤，所述安裝桿的另一端固定有所述鉆頭，所述第二連接盤與所述第一連接盤通過螺栓與螺母進(jìn)行連接固定。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

13、本發(fā)明設(shè)計(jì)了定心連接組件，通過驅(qū)動(dòng)管組件驅(qū)動(dòng)至少三個(gè)夾持桿同步向第一連接盤的中心聚攏，在鉆頭進(jìn)行初步安裝時(shí)，至少三個(gè)夾持桿能夠同時(shí)夾住鉆頭，使鉆頭的軸線與鉆桿的軸線同軸線，實(shí)現(xiàn)了在初步安裝過程中僅需一次安裝就可以對(duì)鉆頭定位的功能，無需因軸線不對(duì)齊反復(fù)調(diào)整，使鉆頭的安裝更加便捷，提高了安裝效率。

技術(shù)特征：

1.一種機(jī)械導(dǎo)向鉆井裝置，其特征在于，包括鉆桿、定心連接組件、驅(qū)動(dòng)組件和鉆進(jìn)組件，所述鉆進(jìn)組件通過所述定心連接組件與所述鉆桿進(jìn)行同軸線定位以及固定連接，所述定心連接組件包括空心罩、夾持桿和第一連接盤，所述空心罩固定在所述鉆桿的前端，所述第一連接盤固定在所述空心罩遠(yuǎn)離所述鉆桿的一端，所述空心罩的中心線、第一連接盤的軸線均與所述鉆桿的軸線重合，所述空心罩的外側(cè)沿著所述第一連接盤的徑向方向滑動(dòng)連接有至少三個(gè)圓周陣列的所述夾持桿，所述驅(qū)動(dòng)組件設(shè)置在所述空心罩上并能夠驅(qū)動(dòng)至少三個(gè)夾持桿沿著所述第一連接盤的徑向方向同步移動(dòng)以將所述鉆進(jìn)組件夾持住，使所述鉆進(jìn)組件的軸線與所述鉆桿的軸線重合。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械導(dǎo)向鉆井裝置，其特征在于，所述夾持桿為u型結(jié)構(gòu)，所述夾持桿的兩個(gè)相互平行的直段分別位于第一連接盤的兩側(cè)，其中一個(gè)直段插進(jìn)所述空心罩內(nèi)并相對(duì)空心罩能夠沿著徑向方向移動(dòng)，另一個(gè)直段的端部固定有定位板用于夾持鉆進(jìn)組件。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械導(dǎo)向鉆井裝置，其特征在于，所述夾持桿的截面為矩形形狀。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)械導(dǎo)向鉆井裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)組件包括操作組件、設(shè)置在空心罩內(nèi)的絲杠、從動(dòng)錐齒輪和主動(dòng)錐齒輪，所述絲杠與所述夾持桿的個(gè)數(shù)相同并一一對(duì)應(yīng)，所述絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述空心罩內(nèi)并與所述夾持桿的直段部分螺紋連接，所述絲杠遠(yuǎn)離所述夾持桿的一端固定有從動(dòng)錐齒輪，所述主動(dòng)錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述空心罩內(nèi)并與所述從動(dòng)錐齒輪嚙合，所述操作組件設(shè)置為能夠驅(qū)動(dòng)所述主動(dòng)錐齒輪旋轉(zhuǎn)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)械導(dǎo)向鉆井裝置，其特征在于，所述操作組件包括旋轉(zhuǎn)軸、旋鈕和相互嚙合的蝸桿和蝸輪，所述旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述空心罩內(nèi)，且所述旋轉(zhuǎn)軸的軸線與鉆桿的軸線重合，所述蝸輪和主動(dòng)錐齒輪套設(shè)在所述旋轉(zhuǎn)軸上，所述蝸桿與所述空心罩轉(zhuǎn)動(dòng)連接且其一端延伸至空心罩的外側(cè)并與所述旋鈕固定連接，所述旋鈕設(shè)置為能夠與外界工具配合以通過驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)所述蝸桿旋轉(zhuǎn)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機(jī)械導(dǎo)向鉆井裝置，其特征在于，所述旋鈕上開設(shè)有內(nèi)六角槽。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)械導(dǎo)向鉆井裝置，其特征在于，所述定位板的底端固定有橡膠墊。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)械導(dǎo)向鉆井裝置，其特征在于，所述空心罩內(nèi)的所述夾持桿的直段上固定有防止與空心罩脫離的防脫盤。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)械導(dǎo)向鉆井裝置，其特征在于，所述空心罩內(nèi)的第一連接盤上固定有與絲杠個(gè)數(shù)和排布相同的支座，所述絲杠的一端貫穿所述支座并與其轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械導(dǎo)向鉆井裝置，其特征在于，所述鉆進(jìn)組件包括安裝桿和鉆頭，所述安裝桿的一端固定有第二連接盤，所述安裝桿的另一端固定有所述鉆頭，所述第二連接盤與所述第一連接盤通過螺栓與螺母進(jìn)行連接固定。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種機(jī)械導(dǎo)向鉆井裝置，包括鉆桿、定心連接組件、驅(qū)動(dòng)組件和鉆進(jìn)組件，定心連接組件包括空心罩、夾持桿和第一連接盤，空心罩固定在鉆桿的前端，第一連接盤固定在空心罩遠(yuǎn)離鉆桿的一端，空心罩的中心線、第一連接盤的軸線均與鉆桿的軸線重合，空心罩的外側(cè)沿著第一連接盤的徑向方向滑動(dòng)連接有至少三個(gè)圓周陣列的夾持桿，驅(qū)動(dòng)組件設(shè)置在空心罩上并能夠驅(qū)動(dòng)至少三個(gè)夾持桿沿著第一連接盤的徑向方向同步移動(dòng)以將鉆進(jìn)組件夾持住，使鉆進(jìn)組件的軸線與鉆桿的軸線重合，通過驅(qū)動(dòng)管組件驅(qū)動(dòng)至少三個(gè)夾持桿同步向第一連接盤的中心聚攏以同時(shí)夾住安裝桿，使鉆頭的軸線與鉆桿的軸線同軸線，無需因軸線不對(duì)齊反復(fù)調(diào)整，使鉆頭的安裝更加便捷。

技術(shù)研發(fā)人員：仝剛,高斐,王名春,羅洪斌,姬煜晨,王奕辰,姚旺,張曉彤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中海石油（中國(guó)）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9