一種用于鉆機(jī)的泡沫液體加注裝置及鉆的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于鉆機(jī)的泡沫液體加注裝置及鉆機(jī)。所述泡沫液體加注裝置包括：壓縮空氣供給單元；第一主管路，所述第一主管路連接壓縮空氣供給單元和鉆機(jī)；第二支管路，所述第二支管路的入口端與第一主管路的入口端或壓縮空氣供給單元連接，第二支管路的出口端與設(shè)置在第一主管路的入口端和出口端之間的支入口連接；儲(chǔ)氣罐，設(shè)置在第二支管路上并靠近第二支管路的入口端設(shè)置；儲(chǔ)液罐，設(shè)置在第二支管路上并靠近第二支管路的出口端設(shè)置；第一主管路的入口端設(shè)置第一空氣開(kāi)關(guān)，第一主管路的出口端或第一主管路的支入口與出口端之間設(shè)置空氣總開(kāi)關(guān)；第二支管路的入口端設(shè)置第二空氣開(kāi)關(guān)，第二支管路的出口端設(shè)置注液開(kāi)關(guān)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種用于鉆機(jī)的泡沬液體加注裝置及鉆機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及石油天然氣地震勘探的鉆井設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地講，涉及一種向鉆井井口加注泡沫液體的用于鉆機(jī)的泡沫液體加注裝置，以及包括該泡沫液體加注裝置的鉆機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]鉆機(jī)是廣泛地應(yīng)用于沙漠、戈壁及山前帶沖擊礫石區(qū)地震勘探鉆井的機(jī)械。通常，在鉆機(jī)的鉆井作業(yè)過(guò)程中，需要將地下鉆碎的巖肩帶上地面以減小鉆井阻力、形成井眼，因此需要在鉆井作業(yè)過(guò)程中持續(xù)地向井內(nèi)送注入一定量的液體洗井介質(zhì)，來(lái)完成鉆井井眼的目的。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，鉆井作業(yè)中常常采用的洗井介質(zhì)包括壓縮空氣和泡沫液體，其中，壓縮空氣可以由空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)提供，而泡沫液體的加注卻通常要依賴(lài)人工在井口進(jìn)行加注，才能完成鉆機(jī)作業(yè)。這種人工加注泡沫液體的的不足包括效率低、不安全因素較多、操作者勞動(dòng)強(qiáng)度大等，一旦操作不當(dāng)，就可能造成重大的人身傷亡。
[0004]因此，有必要提供一種能夠代替人工來(lái)加注泡沫液體的裝置以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本實(shí)用新型的目的在于解決上述技術(shù)問(wèn)題中的一項(xiàng)或多項(xiàng)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠在鉆機(jī)的鉆井作業(yè)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)加注泡沫液體，不依賴(lài)人工操作的用于鉆機(jī)的泡沫液體加注裝置，以及包括該泡沫液體加注裝置的鉆機(jī)。
[0007]本實(shí)用新型的一方面提供了一種用于鉆機(jī)的泡沫液體加注裝置，所述泡沫液體加注裝置包括:壓縮空氣供給單元；第一主管路，所述第一主管路連接壓縮空氣供給單元和鉆機(jī)；第二支管路，所述第二支管路的入口端與第一主管路的入口端或壓縮空氣供給單元連接，第二支管路的出口端與設(shè)置在第一主管路的入口端和出口端之間的支入口連接；儲(chǔ)氣罐，設(shè)置在第二支管路上并靠近第二支管路的入口端設(shè)置；儲(chǔ)液罐，設(shè)置在第二支管路上并靠近第二支管路的出口端設(shè)置；其中，第一主管路的入口端設(shè)置第一空氣開(kāi)關(guān)，第一主管路的出口端或第一主管路的支入口與出口端之間設(shè)置空氣總開(kāi)關(guān)；第二支管路的入口端設(shè)置第二空氣開(kāi)關(guān)，第二支管路的出口端設(shè)置注液開(kāi)關(guān)。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型的用于鉆機(jī)的泡沫液體加注裝置的一個(gè)實(shí)施例，所述儲(chǔ)氣罐上設(shè)置儲(chǔ)氣罐進(jìn)氣口、儲(chǔ)氣罐出氣口和儲(chǔ)氣罐排污口 ；所述儲(chǔ)氣罐進(jìn)氣口上設(shè)置第一單向閥，所述儲(chǔ)氣罐排污口上設(shè)置排污閥，所述儲(chǔ)氣罐上還設(shè)置第一安全閥。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型的用于鉆機(jī)的泡沫液體加注裝置的一個(gè)實(shí)施例，所述儲(chǔ)液罐上設(shè)置儲(chǔ)液罐進(jìn)氣口、儲(chǔ)液罐加液口、儲(chǔ)液罐排液口、儲(chǔ)液罐放氣口 ；所述儲(chǔ)液罐進(jìn)氣口上設(shè)置第二單向閥，所述儲(chǔ)液罐放氣口上設(shè)置放氣開(kāi)關(guān)，所述儲(chǔ)液罐上還設(shè)置第二安全閥。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型的用于鉆機(jī)的泡沫液體加注裝置的一個(gè)實(shí)施例，所述第一主管路通過(guò)設(shè)置在鉆機(jī)上的動(dòng)力頭與鉆機(jī)連接并且與設(shè)置在所述動(dòng)力頭上的鉆桿連通。
[0011]根據(jù)本實(shí)用新型的用于鉆機(jī)的泡沫液體加注裝置的一個(gè)實(shí)施例，所述動(dòng)力頭設(shè)置在鉆機(jī)的機(jī)架臺(tái)上，所述鉆桿與所述動(dòng)力頭的下接頭通過(guò)螺紋可拆卸地連接。
[0012]本實(shí)用新型的另一方面提供了一種鉆機(jī)，所述鉆機(jī)包括上述的用于鉆機(jī)的泡沫液體加注裝置。
[0013]根據(jù)本實(shí)用新型的鉆機(jī)的一個(gè)實(shí)施例，所述鉆機(jī)為履帶式鉆機(jī)。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型能夠?yàn)殂@井工藝提供一種安全性能高的泡沫液體加注裝置以及包括該泡沫液體加注裝置的鉆機(jī)。本實(shí)用新型通過(guò)在原鉆機(jī)的機(jī)架臺(tái)上安裝利用壓縮空氣來(lái)執(zhí)行泡沫液體加注操作而代替人工加注泡沫液體的泡沫液體加注裝置，從而實(shí)現(xiàn)鉆井過(guò)程中的泡沫液體加注操作自動(dòng)化，能夠避免泡沫液體加注依賴(lài)人工操作所產(chǎn)生的問(wèn)題，減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短泡沫液體加注操作的時(shí)間，提高工作效率、消除安全隱患并確保安全生產(chǎn)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是示出根據(jù)本實(shí)用新型示例性實(shí)施例的用于鉆機(jī)的泡沫液體加注裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0016]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0017]1-壓縮空氣供給單元、2-儲(chǔ)氣罐、3-儲(chǔ)液罐、4-第一空氣開(kāi)關(guān)、5-第二空氣開(kāi)關(guān)、6-空氣總開(kāi)關(guān)、7-注液開(kāi)關(guān)、8-放氣開(kāi)關(guān)、9-第二支管路、9a-第二支管路的入口端、9b-第二支管路的出口端、10-第一單向閥、11-第一安全閥、12-排污閥、13-支入口、14-第二單向閥、15-儲(chǔ)液罐進(jìn)氣口、16-儲(chǔ)液罐進(jìn)液口、17-第二安全閥、18-儲(chǔ)液罐排液口、19-鉆機(jī)、20-第一總管路、20a-第一總管路的入口端、20b-第一總管路的出口端、21-動(dòng)力頭的下接頭、22-動(dòng)力頭、23-機(jī)架臺(tái)、24-鉆桿。

【具體實(shí)施方式】
[0018]在下文中，將參照附圖詳細(xì)地說(shuō)明本實(shí)用新型的用于鉆機(jī)的泡沫液體加注裝置及鉆機(jī)的示例性實(shí)施例。
[0019]本實(shí)用新型是通過(guò)在原鉆機(jī)的機(jī)架臺(tái)上安裝利用壓縮空氣來(lái)執(zhí)行泡沫液體加注操作而代替人工加注泡沫液體的泡沫液體加注裝置，從而實(shí)現(xiàn)鉆井過(guò)程中的泡沫液體加注操作自動(dòng)化。
[0020]圖1是示出根據(jù)本實(shí)用新型示例性實(shí)施例的用于鉆機(jī)的泡沫液體加注裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0021]如圖1所示，根據(jù)本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例，所述用于鉆機(jī)的泡沫液體加注裝置包括壓縮空氣供給單元1、第一主管路20、第二支管路9、儲(chǔ)氣罐2、儲(chǔ)液罐3以及多個(gè)閥門(mén)或者開(kāi)關(guān)等控制組件，下面對(duì)各組件的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行具體介紹。
[0022]壓縮空氣供給單元1是泡沫液體加注裝置的主要組件，其用于向鉆井中直接提供壓縮空氣，并且用于向鉆井中進(jìn)行泡沫液體的加注。具體地講，壓縮空氣供給單元1可以是空氣壓縮機(jī)，但本實(shí)用新型不限于此。
[0023]第一主管路20直接地連接壓縮空氣供給單元1和鉆機(jī)19，用于將壓縮空氣直接地提供到鉆井中。第二支管路9實(shí)際上是與第一主管路20并聯(lián)的一條管路，其設(shè)置目的是利用壓縮空氣供給單元1提供的壓縮空氣來(lái)執(zhí)行泡沫液體的加注，并通過(guò)兩條管路的分別控制來(lái)實(shí)現(xiàn)壓縮空氣和泡沫液體兩種介質(zhì)的分別加注或同時(shí)加注。具體地，第二支管路的入口端9a與第一主管路20的入口端20a或壓縮空氣供給單元1連接，第二支管路的出口端9b與設(shè)置在第一主管路的入口端20a和出口端20b之間的支入口 13連接，由此則實(shí)現(xiàn)了第二支管路9與第一主管路20的并聯(lián)設(shè)置。
[0024]儲(chǔ)氣罐2設(shè)置在第二支管路9上并靠近第二支管路的入口端9a設(shè)置，儲(chǔ)氣罐2用于預(yù)先儲(chǔ)存一定量的壓縮空氣以提供加注泡沫液體的動(dòng)力。儲(chǔ)液罐3也設(shè)置在第二支管路9上并靠近第二支管路的出口端9b設(shè)置，儲(chǔ)液罐3用于儲(chǔ)存泡沫液體，并且將儲(chǔ)液罐3設(shè)置在儲(chǔ)氣罐2的后面以保證儲(chǔ)存在儲(chǔ)氣罐2中的壓縮空氣對(duì)儲(chǔ)存在儲(chǔ)液罐3中的泡沫液體的加注動(dòng)力。
[0025]并且，為了確保整個(gè)泡沫液體加注裝置的有效控制，在第一主管路的入口端20a設(shè)置第一空氣開(kāi)關(guān)4以對(duì)第一主管路20的入口通路進(jìn)行開(kāi)閉控制，在第一主管路的出口端20b或第一主管路的支入口 13與出口端20b之間設(shè)置空氣總開(kāi)關(guān)6以對(duì)第一主管路20和第二支管路9的總出口通路進(jìn)行開(kāi)閉控制，在第二支管路的入口端9a設(shè)置第二空氣開(kāi)關(guān)5以對(duì)第二支管路9的入口通路進(jìn)行開(kāi)閉控制，在第二支管路的出口端9b設(shè)置注液開(kāi)關(guān)7以對(duì)第二支管路9的出口通路進(jìn)行開(kāi)閉控制。
[0026]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，儲(chǔ)氣罐2上設(shè)置儲(chǔ)氣罐進(jìn)氣口、儲(chǔ)氣罐出氣口和儲(chǔ)氣罐排污口，并且為了保證安全和清潔，優(yōu)選地在儲(chǔ)氣罐進(jìn)氣口上設(shè)置第一單向閥10，儲(chǔ)氣罐排污口上設(shè)置排污閥12，儲(chǔ)氣罐2上還設(shè)置第一安全閥11。其中，第一單向閥10可以防止儲(chǔ)氣罐2中的壓縮空氣回流，排污閥12可以排出儲(chǔ)氣罐2中的污物，第一安全閥11可以將儲(chǔ)氣罐2中的壓力保持在一個(gè)設(shè)定范圍內(nèi)并在超過(guò)設(shè)定壓力時(shí)自動(dòng)泄壓而確保安全。
[0027]儲(chǔ)液罐3上設(shè)置儲(chǔ)液罐進(jìn)氣口 15、儲(chǔ)液罐進(jìn)液口 16、儲(chǔ)液罐排液口 18、儲(chǔ)液罐放氣口，并且同樣地為了保證安全，優(yōu)選地在儲(chǔ)液罐進(jìn)氣口 15上設(shè)置第二單向閥14，儲(chǔ)液罐放氣口上設(shè)置放氣開(kāi)關(guān)8，所述儲(chǔ)液罐上還設(shè)置第二安全閥17。其中，第二單向閥14可以防止儲(chǔ)液罐3中的泡沫液體、壓縮空氣回流，放氣開(kāi)關(guān)8可以在需要時(shí)將儲(chǔ)液罐3中的壓縮空氣排出，第二安全閥17可以將儲(chǔ)液罐3中的壓縮空氣、泡沫液體的壓力保持在一個(gè)設(shè)定范圍內(nèi)，并在超過(guò)設(shè)定壓力時(shí)自動(dòng)泄壓而確保安全。
[0028]通過(guò)以上結(jié)構(gòu)的設(shè)置，本示例性實(shí)施例的用于鉆機(jī)的泡沫液體加注裝置就基本能夠?qū)崿F(xiàn)泡沫液體的自動(dòng)化加注了，當(dāng)然本實(shí)用新型并不限于此。其中，本實(shí)用新型中所述的泡沫液體是指將水和泡沫劑按一定比例調(diào)制而成的具有一定黏度的發(fā)泡液體，其具有將鉆井巖肩帶出井口和保護(hù)井壁的作用。以鉆井為例，在鉆井過(guò)程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)一定的鉆井時(shí)間但無(wú)巖肩翻出井口時(shí)，可判定為井下出現(xiàn)井壁裂縫、井底滲漏等異常狀況，此時(shí)向井下加注適量泡沫液體并反復(fù)操作鉆機(jī)19使鉆桿21上下運(yùn)動(dòng)后再向下鉆進(jìn)，若有巖肩翻出井口，就達(dá)到了鉆井目的。
[0029]此外，如圖1所示，泡沫液體加注裝置中的第一主管路20，可以通過(guò)設(shè)置在鉆機(jī)19上的動(dòng)力頭22與鉆機(jī)19連接，并且與設(shè)置在動(dòng)力頭22上的鉆桿24連通，以將壓縮空氣和泡沫液體注入鉆井眼中。其中，動(dòng)力頭22設(shè)置在鉆機(jī)19的機(jī)架臺(tái)23上，鉆桿24與動(dòng)力頭的下接頭21通過(guò)螺紋可拆卸地連接。以上僅為本實(shí)用新型的一種示例性連接結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型不限于此。
[0030]本實(shí)用新型的另一方面還提供了一種鉆機(jī)，該鉆機(jī)包括上述的用于鉆機(jī)的泡沫液體加注裝置。并且根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，該鉆機(jī)可以為履帶式鉆機(jī)，但本實(shí)用新型不限于此。
[0031]下面對(duì)本實(shí)用新型的用于鉆機(jī)的泡沫液體加注裝置的具體操作方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0032]在將泡沫液體加注裝置連接好并接入鉆機(jī)19之后，開(kāi)啟壓縮空氣供給單元1，當(dāng)打開(kāi)第二空氣開(kāi)關(guān)5、注液開(kāi)關(guān)7和空氣總開(kāi)關(guān)6之后，來(lái)自壓縮空氣供給單元1的壓縮空氣先從第二支管路的入口端9a進(jìn)入第二支管路9中，繼而進(jìn)入儲(chǔ)氣罐2中并在儲(chǔ)存至一定量之后進(jìn)入儲(chǔ)液罐3中，并且將儲(chǔ)液罐3中儲(chǔ)存的泡沫液體壓出，泡沫液體在壓縮空氣的壓力作用下經(jīng)第二支管路的出口端9b和第一主管路20的支入口 13進(jìn)入第一主管路20后，再進(jìn)入鉆機(jī)19中動(dòng)力頭的下接頭21，經(jīng)鉆桿24并被加注到井下。同時(shí)，在開(kāi)啟第一空氣開(kāi)關(guān)4和空氣總開(kāi)關(guān)6之后，來(lái)自壓縮空氣供給單元1的壓縮空氣亦從第一主管路的入口端20a進(jìn)入第一支管路20中，并在通過(guò)第一主管路20之后從第一主管路的出口端20b進(jìn)入鉆機(jī)19中，繼而被加注到井下。
[0033]當(dāng)不需要向井下加注泡沫液體時(shí)，只需關(guān)掉注液開(kāi)關(guān)7和第二空氣開(kāi)關(guān)5即可。其中，由于在儲(chǔ)氣罐2上安裝了第一安全閥11并在儲(chǔ)液罐3上安裝了第二安全閥17，所以能夠防止因儲(chǔ)氣罐2和儲(chǔ)液罐3因壓力過(guò)大而帶來(lái)的安全問(wèn)題；同時(shí)，由于在儲(chǔ)氣罐2上設(shè)置了第一單向閥10，并在儲(chǔ)液罐3上設(shè)置了第二單向閥14，所以能夠避免在關(guān)掉注液開(kāi)關(guān)7后，泡沫液體或壓縮空氣在壓力的作用下回流至儲(chǔ)氣罐2或壓縮空氣供給單元1。
[0034]此外，當(dāng)儲(chǔ)液罐3中的泡沫液體用完時(shí)，可以關(guān)掉注液開(kāi)關(guān)7和第二空氣開(kāi)關(guān)5，并打開(kāi)放氣開(kāi)關(guān)8，從而能夠?qū)?chǔ)液罐3中的高壓氣體排掉，繼而順暢地通過(guò)儲(chǔ)液罐進(jìn)液口 16補(bǔ)加泡沫液體。
[0035]綜上所述，本實(shí)用新型的制作成本較低，實(shí)用性較廣；不僅減輕了操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、縮短了鉆井操作的時(shí)間，而且提高了工藝效率并消除了安全隱患，能夠滿足野外生產(chǎn)實(shí)際對(duì)鉆井的需求。
[0036]盡管上面已經(jīng)結(jié)合示例性實(shí)施例描述了本實(shí)用新型，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該清楚，在不脫離權(quán)利要求的精神和范圍的情況下，可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行各種修改和變形。
【權(quán)利要求】
1.一種用于鉆機(jī)的泡沫液體加注裝置，其特征在于，所述泡沫液體加注裝置包括: 壓縮空氣供給單元； 第一主管路，所述第一主管路連接壓縮空氣供給單元和鉆機(jī)； 第二支管路，所述第二支管路的入口端與第一主管路的入口端或壓縮空氣供給單元連接，第二支管路的出口端與設(shè)置在第一主管路的入口端和出口端之間的支入口連接； 儲(chǔ)氣罐，設(shè)置在第二支管路上并靠近第二支管路的入口端設(shè)置； 儲(chǔ)液罐，設(shè)置在第二支管路上并靠近第二支管路的出口端設(shè)置； 其中，第一主管路的入口端設(shè)置第一空氣開(kāi)關(guān)，第一主管路的出口端或第一主管路的支入口與出口端之間設(shè)置空氣總開(kāi)關(guān)；第二支管路的入口端設(shè)置第二空氣開(kāi)關(guān)，第二支管路的出口端設(shè)置注液開(kāi)關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鉆機(jī)的泡沫液體加注裝置，其特征在于，所述儲(chǔ)氣罐上設(shè)置儲(chǔ)氣罐進(jìn)氣口、儲(chǔ)氣罐出氣口和儲(chǔ)氣罐排污口 ；所述儲(chǔ)氣罐進(jìn)氣口上設(shè)置第一單向閥，所述儲(chǔ)氣罐排污口上設(shè)置排污閥，所述儲(chǔ)氣罐上還設(shè)置第一安全閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鉆機(jī)的泡沫液體加注裝置，其特征在于，所述儲(chǔ)液罐上設(shè)置儲(chǔ)液罐進(jìn)氣口、儲(chǔ)液罐加液口、儲(chǔ)液罐排液口、儲(chǔ)液罐放氣口 ；所述儲(chǔ)液罐進(jìn)氣口上設(shè)置第二單向閥，所述儲(chǔ)液罐放氣口上設(shè)置放氣開(kāi)關(guān)，所述儲(chǔ)液罐上還設(shè)置第二安全閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鉆機(jī)的泡沫液體加注裝置，其特征在于，所述第一主管路通過(guò)設(shè)置在鉆機(jī)上的動(dòng)力頭與鉆機(jī)連接，并且與設(shè)置在所述動(dòng)力頭上的鉆桿連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于鉆機(jī)的泡沫液體加注裝置，其特征在于，所述動(dòng)力頭設(shè)置在鉆機(jī)的機(jī)架臺(tái)上，所述鉆桿與所述動(dòng)力頭的下接頭通過(guò)螺紋可拆卸地連接。
6.一種鉆機(jī)，其特征在于，所述鉆機(jī)包括權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的用于鉆機(jī)的泡沫液體加注裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鉆機(jī)，其特征在于，所述鉆機(jī)為履帶式鉆機(jī)。
【文檔編號(hào)】E21B7/02GK204186326SQ201420635390
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】杜曉林, 楊仕文, 侯興春, 雍其林, 黃騰, 杜沃倫 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司地球物理勘探公司