[实用新型]利用振动法在海底浅层贯入套管形成直井的装置

说明书

本实用新型提供一种利用振动法在海底浅层贯入套管形成直井的装置，包括减振器、激振器和夹持器，激振器包括防水箱体，防水箱体内设有第一旋转轴、第二旋转轴、传动皮带和电机，第一旋转轴一端设有第一齿轮，中部设有第一偏心锤，另一端设有第一皮带轮，第一皮带轮下方设有第二皮带轮，传动皮带套设于第一皮带轮和第二皮带轮上，电机输出轴连接第二皮带轮，第二旋转轴一端设有与第一齿轮相同的第二齿轮，中部设有第二偏心锤，第一旋转轴和第二旋转轴水平平行设置且第一齿轮和第二齿轮啮合，防水箱体上部连接减振器，下部连接夹持器。本实用新型的有益效果：利用振动法来沉入套管快速成直井，工艺简易，缩短施工周期，节约人力物力。

技术领域

本实用新型涉及浅层水合物开采技术领域，尤其涉及一种利用振动法在海底浅层贯入套管形成直井的装置。

背景技术

天然气水合物是分布于海洋沉积物或陆域的永久冻土中，由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。其资源密度高，全球分布广泛，具有极高的资源价值。据估计，世界上天然气水合物的总能量约煤、油、气总和的2-3倍,开发天然气水合物对于缓解油气资源紧张的现状具有重大意义。自上世纪60年代起，以美国、日本、德国、中国为代表的国家都制订了天然气水合物勘探开发研究计划,开采水合物已成为各国研究的重点和热点，未来对天然气水合物的开发和利用成为必然的趋势。

目前海洋水合物的钻采井主要通过钻探船或钻探平台，在海底沉积物中钻井实现。目前天然气水合物开采成直井所使用的方法大多类似于石油钻井工程，井身结构复杂，井孔往往由多个尺寸的不同井段构成，从而需要多种配套尺寸的钻杆、钻头、套管等工具，投入较大。对于埋深较浅的浅层水合物开采，若采用石油钻井法，工序复杂，浪费人力物力。以日本2013年在日本海域进行的甲烷水合物试采为例，水合物上覆层中所钻开采井为三开结构，从上到下套管直径分别为762mm、339.7mm、244.5mm。采用这种方法成井，需要配备各井段对应尺寸的钻头、钻杆、套管等器具，若针对埋深较浅(300m以内)的浅层水合物开采，这一方式明显浪费较大。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的实施例提供了一种利用振动法在海底浅层贯入套管形成直井的装置。

本实用新型的实施例提供一种利用振动法在海底浅层贯入套管形成直井的装置，包括减振器、激振器和夹持器，所述激振器包括防水箱体，所述防水箱体内设有第一旋转轴、第二旋转轴、传动皮带和电机，所述第一旋转轴一端设有第一齿轮，中部设有第一偏心锤，另一端设有第一皮带轮，所述第一皮带轮的下方设有第二皮带轮，所述传动皮带套设于所述第一皮带轮和所述第二皮带轮上，所述电机的输出轴连接所述第二皮带轮，所述第二旋转轴一端设有与所述第一齿轮相同的第二齿轮，中部设有第二偏心锤，所述第一旋转轴和所述第二旋转轴水平平行设置且所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合，所述防水箱体上部连接所述减振器，下部连接所述夹持器，所述夹持器用于夹持套管，所述电机驱动所述传动皮带传动，带动所述第一齿轮和所述第二齿轮转动并使所述第一偏心锤和所述第二偏心锤同步反向转动，从而带动所述套管竖直振动。

进一步地，所述夹持器包括液压缸和壳体，所述壳体上端连接所述防水箱体，所述壳体内设有圆柱齿条和环绕所述齿条的三夹持爪，每一所述夹持爪上端固定连接第三齿轮，所述第三齿轮可转动的固定于所述壳体内并与所述齿条啮合，所述液压缸上端连接所述防水箱体，下端连接所述齿条，所述液压缸向下伸出时带动所述齿条向下运动，每一所述第三齿轮受力转动使所述一所述夹持爪松开，所述液压缸向上缩回时带动所述齿条向上运动，每一所述第三齿轮受力转动使所述一所述夹持爪合拢。

进一步地，所述液压缸设置于所述防水箱体内，且所述液压缸下端由所述防水箱体底面漏出连接所述齿条。

进一步地，每一所述夹持爪中部设有倾斜的限位杆，所述限位杆一端固定于所述夹持爪上，另一端朝向所述齿条，所述限位杆用于限制所述夹持爪的合拢幅度。