[发明专利]一种垂直钻井装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种矿上钻井装置，具体涉及一种垂直的钻井装置。

背景技术

目前，直井在煤矿、石油中的比重较大，防止直井倾斜是直径钻井中非常重要的问题，当直井倾斜的时候，会造成很严重的安全和经济问题。目前的防斜时用的钻具存在降斜能力弱、容易引起卡钻事故发生等问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种防止倾斜、减少卡钻事故的垂直钻井装置。

本发明的技术方案是以下述方式实现的：一种垂直钻井装置，包括圆筒井壁和旋钻装置，所述圆筒井壁内设有井壁支架和导轨；旋钻装置包括与导轨配合的导向轮，导向轮设置在支撑架上，支撑架与钻头盘架相连，钻头盘架上设有钻头，支撑架上连有吊绳，支撑架上的水箱与水管相连，水箱还与喷水头相连。

所述钻头架顶部设有从动齿轮，从动齿轮与主动齿轮啮合，主动齿轮由动力源驱动。

所述钻头盘架与钻头盘座相连，钻头盘座的侧面通过铰接轴与钻头叶盘相连，钻头盘座的底部连有钻头圆盘，钻头叶盘和钻头圆盘上均设有钻头。

所述钻头盘座侧面铰接有四个钻头叶盘。

本发明主要由圆筒井壁和旋钻装置两部分组成，圆筒井壁内设有轨道，旋钻装置沿着轨道运动，可以防止倾斜。另外，钻头架在从动齿轮和主动齿轮的作用下可以转动，进而带动钻头转动。同时，每个钻头由单独的电机驱动，也可以转动。因此在钻井的时候效率比较高。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是圆筒井壁的结构示意图。

图3是旋钻装置的立体示意图。

图4是旋钻装置工作状态示意图。

图5是旋钻装置下垂状态示意图。

图6是图5的俯视示意图。

图7是钻头架和支撑架连接处放大示意图。

具体实施方式

如附图所示，一种垂直钻井装置，包括圆筒井壁1和旋钻装置2，所述圆筒井壁1内设有井壁支架1-1和导轨1-2；旋钻装置2包括与导轨1-2配合的导向轮2-3，导向轮2-3设置在支撑架2-14上，支撑架2-14与钻头盘架2-10相连，钻头盘架2-10上设有钻头2-5，支撑架2-14上连有吊绳2-2，支撑架2-14上的水箱2-9与水管2-1相连，水箱2-9还与喷水头2-13相连。

本发明使用的时候，导向轮2-3设置在导轨1-2内，顺着导轨1-2上下移动，每个钻头2-5由单独的电机控制，即使其中一个钻头故障，也不影响其他钻头钻井。在钻井的过程中，水通过水管2-1进入水箱2-9，再经由喷水头2-13喷下。在这个过程中，水箱2-9同时可以作为配重使用。本发明使用的时候，圆筒井壁由若干节组成，根据加工深度而调整。

所述钻头架2-10顶部设有从动齿轮2-6，从动齿轮2-6与主动齿轮2-8啮合，主动齿轮2-8由动力源驱动。这样，动力源可以驱动钻头架2-10转动，使得每个钻头2-5在自转的同时，还可以在钻头架2-10的作用下转动。

作为本发明的优选方案，所述钻头盘架2-10与钻头盘座2-11相连，钻头盘座2-11的侧面通过铰接轴2-12与钻头叶盘2-4相连，钻头盘座2-11的底部连有钻头圆盘2-15，钻头叶盘2-11和钻头圆盘2-15上均设有钻头2-5。在不工作的时候，钻头叶盘2-4自然下垂，如图5所示，当工作状态钻井的时候，受到阻碍力作用，钻头叶盘2-4绕着铰接轴2-12向上转动至水平状态，如图6所示。这种结构方便旋钻装置2在圆筒井壁1内上下移动。

所述钻头盘座2-11侧面铰接有四个钻头叶盘2-4，钻头叶盘2-4的外端在同一圆周上。根据需要，可以调整钻头叶盘2-4的数量。