一种具有远程操控功能的冲击式石油勘探系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种具有远程操控功能的冲击式石油勘探系统，包括勘探平台、无线信号收发塔和电气控制室、勘探机构，所述勘探机构包括竖直设置在勘探平台下方的钻铤和设置在钻铤底端的钻头，该具有远程操控功能的冲击式石油勘探系统中，伸缩轴外周套的电磁线圈就会通电，再由伸缩电机控制伸缩轴与金属块接触，就将驱动电机吸住，能够实现驱动电机的上下移动，从而提高了石油勘探的可靠性；同时通过伸缩电机控制钻头的不断冲击，能够提高石油勘探的效率，而且该冲击控制电路中，集成电路的型号为LM555不仅能够实现对伸缩电机的钻探能力进行调节，提高了系统钻探的效率，同时还具有性价比高的特点，从而降低了系统的生产成本，提高了系统的市场竞争力。
【专利说明】
一种具有远程操控功能的冲击式石油勘探系统
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种具有远程操控功能的冲击式石油勘探系统。
【背景技术】
[0002]所谓石油勘探，就是为了寻找和查明油气资源，而利用各种勘探手段了解地下的地质状况，认识生油、储油、油气运移、聚集、保存等条件，综合评价含油气远景，确定油气聚集的有利地区，找到储油气的圈闭，并探明油气田面积，搞清油气层情况和产出能力的过程，为国家增加原油储备及相关油气产品。
[0003]在石油勘探的过程中，利用钻铤对该区域进行打钻是相当重要的一个环节。但是在钻头钻探的时候，往往会出现钻头卡死的情况，此时如果拉动钻铤的话，对于能耗的需求相当大，而且，当钻探到地质较硬的场合，钻头无法进行钻探，这样给勘探工作带来了很大的阻碍。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是:为了克服现有技术的勘探效率低且可靠性差的不足，提供一种具有远程操控功能的冲击式石油勘探系统。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种具有远程操控功能的冲击式石油勘探系统，包括勘探平台、设置在勘探平台上方的无线信号收发塔和电气控制室、设置在勘探平台下方的勘探机构，所述勘探机构包括竖直设置在勘探平台下方的钻铤和设置在钻铤底端的钻头，所述无线信号收发塔和勘探机构均与电气控制室电连接；
[0006]所述钻铤内设有驱动机构和冲击机构，所述驱动机构包括设置在钻铤内的固定管、设置在固定管内的驱动电机和驱动轴，所述固定管内壁上设有凹槽，所述驱动电机通过凹槽固定在固定管的内壁上，所述驱动电机竖直向下设置，所述驱动电机通过驱动轴与钻头传动连接；
[0007]所述冲击机构包括固定在钻铤内壁的伸缩电机、伸缩轴和设置在驱动电机上方的金属块，所述金属块与驱动电机固定连接，所述固定管的外周设有若干导向滑块，所述钻铤内壁设有若干滑槽，所述滑槽与导向滑块匹配，所述固定管位于钻铤内部且与钻铤滑动连接，所述伸缩电机与伸缩轴传动连接，所述伸缩轴的外周套设有电磁线圈；
[0008]所述驱动电机和伸缩电机均与电气控制室电连接，所述电气控制室中设有冲击控制模块，所述冲击控制模块包括冲击控制电路，所述冲击控制电路包括集成电路、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一电容、第二电容和单刀三掷开关，所述集成电路的型号为LM555，所述集成电路电源端和重置端均外接5V直流电压电源，所述集成电路的接地端接地，所述集成电路的控制端通过第二电容接地，所述集成电路的输出端与第三二极管的阴极连接，所述集成电路的阀值端和触发点端均通过第一电容接地，所述集成电路的阀值端和触发点端连接，所述集成电路的阀值端与单刀三掷开关的动端连接，所述集成电路的放电端通过第四电阻外接5V直流电压电源，所述集成电路的放电端分别与第一二极管的阳极和第二二极管的阴极连接，所述单刀三掷开关设有三个不动端，分别为第一不动端、第二不动端和第三不动端，所述第一不动端分别与第一电阻和第一二极管的阴极连接，所述第二不动端分别与第一电阻和第二电阻连接，所述第三不动端分别与第二电阻和第三电阻连接，所述第三不动端通过第三电阻与第二二极管的阳极连接。
[0009]具体地，为了提高系统的智能化，所述电气控制室设有中央控制器，所述中央控制器为PLC。
[0010]具体地，为了增加对系统各个参数的实时监测，所述电气控制室还设有信号采集机构，所述信号采集机构包括电压传感器、电流传感器和温度传感器，所述电压传感器、电流传感器和温度传感器均与PLC电连接。
[0011]具体地，为了保证系统能够持续工作，面对突然失电有应急能力，所述电气控制室还设有蓄电池，所述蓄电池为三氟锂电池。
[0012]具体地，为了提高系统对温度的抗干扰能力，所述第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻的温漂系数均为2 % ppm。
[0013]具体地，利用直流电机具有驱动能力强的特点，所述驱动电机和伸缩电机均为直流电机。
[0014]具体地，所述钻头的最大直径等于钻铤的外径。
[0015]本发明的有益效果是，该具有远程操控功能的冲击式石油勘探系统中，伸缩轴外周套的电磁线圈就会通电，再由伸缩电机控制伸缩轴与金属块接触，就将驱动电机吸住，能够实现驱动电机的上下移动，从而提高了石油勘探的可靠性；同时通过伸缩电机控制钻头的不断冲击，能够提高石油勘探的效率，而且该冲击控制电路中，集成电路的型号为LM555不仅能够实现对伸缩电机的钻探能力进行调节，提高了系统钻探的效率，同时还具有性价比高的特点，从而降低了系统的生产成本，提高了系统的市场竞争力。
【附图说明】
[0016]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0017]图1是本发明的具有远程操控功能的冲击式石油勘探系统的结构示意图；
[0018]图2是本发明的具有远程操控功能的冲击式石油勘探系统的A部放大图；
[0019 ]图3是本发明的具有远程操控功能的冲击式石油勘探系统的冲击控制电路的电路原理图；
[0020]图中:1.无线信号收发塔，2.电气控制室，3.勘探平台，4.钻铤，5.钻头，6.伸缩电机，7.伸缩轴，8.电磁线圈，9.金属块，10.驱动电机，11.驱动轴，12.固定管，13.导向滑块，Ul.集成电路，Rl.第一电阻，R2.第二电阻，R3.第三电阻，R4.第四电阻，Dl.第一二极管，D2.第二二极管，D3.第三二极管，Cl.第一电容，C2.第二电容，S1.单刀三掷开关。
【具体实施方式】
[0021]现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0022]如图1-图3所示，一种具有远程操控功能的冲击式石油勘探系统，包括勘探平台3、设置在勘探平台3上方的无线信号收发塔I和电气控制室2、设置在勘探平台3下方的勘探机构，所述勘探机构包括竖直设置在勘探平台3下方的钻铤4和设置在钻铤4底端的钻头5，所述无线信号收发塔I和勘探机构均与电气控制室2电连接；
[0023]所述钻铤4内设有驱动机构和冲击机构，所述驱动机构包括设置在钻铤4内的固定管12、设置在固定管12内的驱动电机10和驱动轴11，所述固定管12内壁上设有凹槽，所述驱动电机10通过凹槽固定在固定管12的内壁上，所述驱动电机10竖直向下设置，所述驱动电机10通过驱动轴11与钻头5传动连接；
[0024]所述冲击机构包括固定在钻铤4内壁的伸缩电机6、伸缩轴7和设置在驱动电机10上方的金属块9，所述金属块9与驱动电机10固定连接，所述固定管12的外周设有若干导向滑块13，所述钻铤4内壁设有若干滑槽，所述滑槽与导向滑块13匹配，所述固定管12位于钻铤4内部且与钻铤4滑动连接，所述伸缩电机6与伸缩轴7传动连接，所述伸缩轴7的外周套设有电磁线圈8;
[0025]所述驱动电机10和伸缩电机6均与电气控制室2电连接，所述电气控制室2中设有冲击控制模块，所述冲击控制模块包括冲击控制电路，所述冲击控制电路包括集成电路Ul、第一电阻Rl、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一电容Cl、第二电容C2和单刀三掷开关SI，所述集成电路Ul的型号为LM555，所述集成电路UI电源端和重置端均外接5V直流电压电源，所述集成电路UI的接地端接地，所述集成电路UI的控制端通过第二电容C2接地，所述集成电路UI的输出端与第三二极管D3的阴极连接，所述集成电路Ul的阀值端和触发点端均通过第一电容Cl接地，所述集成电路Ul的阀值端和触发点端连接，所述集成电路Ul的阀值端与单刀三掷开关SI的动端连接，所述集成电路Ul的放电端通过第四电阻R4外接5V直流电压电源，所述集成电路UI的放电端分别与第一二极管Dl的阳极和第二二极管D2的阴极连接，所述单刀三掷开关SI设有三个不动端，分别为第一不动端、第二不动端和第三不动端，所述第一不动端分别与第一电阻Rl和第一二极管Dl的阴极连接，所述第二不动端分别与第一电阻Rl和第二电阻R2连接，所述第三不动端分别与第二电阻R2和第三电阻R3连接，所述第三不动端通过第三电阻R3与第二二极管D2的阳极连接。
[0026]具体地，为了提高系统的智能化，所述电气控制室2设有中央控制器，所述中央控制器为PLC。
[0027]具体地，为了增加对系统各个参数的实时监测，所述电气控制室2还设有信号采集机构，所述信号采集机构包括电压传感器、电流传感器和温度传感器，所述电压传感器、电流传感器和温度传感器均与PLC电连接。
[0028]具体地，为了保证系统能够持续工作，面对突然失电有应急能力，所述电气控制室2还设有蓄电池，所述蓄电池为三氟锂电池。
[0029]具体地，为了提高系统对温度的抗干扰能力，所述第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4的温漂系数均为2%ppm。
[0030]具体地，利用直流电机具有驱动能力强的特点，所述驱动电机10和伸缩电机6均为直流电机。
[0031]具体地，所述钻头5的最大直径等于钻铤4的外径。
[0032]该具有远程操控功能的冲击式石油勘探系统中，无线信号收发塔I用于发射无线信号，实现远程遥控;电气控制室2用于对系统中各个环节进行控制，提高系统的智能化;勘探平台3用于保证钻探的实施;钻铤4用来保证钻头5进行深度钻探;钻头5则用来进行钻探，其中，驱动电机10通过驱动轴11控制钻头5的转动，则就实现了对地质的钻探，当遇到钻头5被卡死的情况时，伸缩轴7外周套的电磁线圈8就会通电，此时伸缩电机6控制伸缩轴7与驱动电机10上方的金属块9接触，就将驱动电机10吸住，而且由于固定管12在钻铤4内部滑动，就能够将驱动机构吸起来，再将驱动电机10放下，继续进行钻探；当需要地质较硬的区域时，同样通过将驱动电机10吸起来，随后通过伸缩电机6的伸缩来控制钻头5对该区域进行冲击，从而将该区域打碎，便于进行进一步的钻探。
[0033]该具有远程操控功能的冲击式石油勘探系统的冲击控制模块用来实现对该区域进行冲击，提高了石油勘探的效率和可靠性，其中，在冲击控制电路中，通过以集成电路Ul为主组成了占空比电路，通过单刀三掷开关SI选择第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3的阻值，就能够选择集成电路Ul的输出占空比，从而来调节伸缩电机6的驱动能力，来提高对该区域钻探的可靠性。该冲击控制电路中，集成电路Ul的型号为LM555不仅能够实现对伸缩电机6的钻探能力进彳丁调节，提尚了系统钻探的效率，同时还具有性价比尚的特点，从而降低了系统的生产成本，提高了系统的市场竞争力。
[0034]与现有技术相比，该具有远程操控功能的冲击式石油勘探系统中，伸缩轴7外周套的电磁线圈8就会通电，再由伸缩电机6控制伸缩轴7与金属块9接触，就将驱动电机1吸住，能够实现驱动电机10的上下移动，从而提高了石油勘探的可靠性;同时通过伸缩电机6控制钻头5的不断冲击，能够提高石油勘探的效率，而且该冲击控制电路中，集成电路Ul的型号为LM555不仅能够实现对伸缩电机6的钻探能力进行调节，提高了系统钻探的效率，同时还具有性价比高的特点，从而降低了系统的生产成本，提高了系统的市场竞争力。
[0035]以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【主权项】
1.一种具有远程操控功能的冲击式石油勘探系统，其特征在于，包括勘探平台(3)、设置在勘探平台(3)上方的无线信号收发塔(I)和电气控制室(2)、设置在勘探平台(3)下方的勘探机构，所述勘探机构包括竖直设置在勘探平台(3)下方的钻铤(4)和设置在钻铤(4)底端的钻头(5)，所述无线信号收发塔(I)和勘探机构均与电气控制室(2)电连接； 所述钻铤(4)内设有驱动机构和冲击机构，所述驱动机构包括设置在钻铤(4)内的固定管(12)、设置在固定管(12)内的驱动电机(10)和驱动轴(11)，所述固定管(12)内壁上设有凹槽，所述驱动电机(10)通过凹槽固定在固定管(12)的内壁上，所述驱动电机(10)竖直向下设置，所述驱动电机(10)通过驱动轴(11)与钻头(5)传动连接； 所述冲击机构包括固定在钻铤(4)内壁的伸缩电机(6)、伸缩轴(7)和设置在驱动电机(10)上方的金属块(9)，所述金属块(9)与驱动电机(10)固定连接，所述固定管(12)的外周设有若干导向滑块(13)，所述钻铤(4)内壁设有若干滑槽，所述滑槽与导向滑块(13)匹配，所述固定管(12)位于钻铤(4)内部且与钻铤(4)滑动连接，所述伸缩电机(6)与伸缩轴(7)传动连接，所述伸缩轴(7)的外周套设有电磁线圈(8); 所述驱动电机(10)和伸缩电机(6)均与电气控制室(2)电连接，所述电气控制室(2)中设有冲击控制模块，所述冲击控制模块包括冲击控制电路，所述冲击控制电路包括集成电路(Ul)、第一电阻(Rl)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第一二极管(Dl)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第一电容(Cl)、第二电容(C2)和单刀三掷开关(SI)，所述集成电路(Ul)的型号为LM555，所述集成电路(Ul)电源端和重置端均外接5V直流电压电源，所述集成电路(Ul)的接地端接地，所述集成电路(Ul)的控制端通过第二电容(C2)接地，所述集成电路(Ul)的输出端与第三二极管(D3)的阴极连接，所述集成电路(Ul)的阀值端和触发点端均通过第一电容(Cl)接地，所述集成电路(Ul)的阀值端和触发点端连接，所述集成电路(Ul)的阀值端与单刀三掷开关(SI)的动端连接，所述集成电路(UI)的放电端通过第四电阻(R4)外接5V直流电压电源，所述集成电路(Ul)的放电端分别与第一二极管(Dl)的阳极和第二二极管(D2)的阴极连接，所述单刀三掷开关(SI)设有三个不动端，分别为第一不动端、第二不动端和第三不动端，所述第一不动端分别与第一电阻(Rl)和第一二极管(Dl)的阴极连接，所述第二不动端分别与第一电阻(Rl)和第二电阻(R2)连接，所述第三不动端分别与第二电阻(R2)和第三电阻(R3)连接，所述第三不动端通过第三电阻(R3)与第二二极管(D2)的阳极连接。2.如权利要求1所述的具有远程操控功能的冲击式石油勘探系统，其特征在于，所述电气控制室(2)设有中央控制器，所述中央控制器为PLC。3.如权利要求2所述的具有远程操控功能的冲击式石油勘探系统，其特征在于，所述电气控制室(2)还设有信号采集机构，所述信号采集机构包括电压传感器、电流传感器和温度传感器，所述电压传感器、电流传感器和温度传感器均与PLC电连接。4.如权利要求1所述的具有远程操控功能的冲击式石油勘探系统，其特征在于，所述电气控制室(2)还设有蓄电池，所述蓄电池为三氟锂电池。5.如权利要求1所述的具有远程操控功能的冲击式石油勘探系统，其特征在于，所述第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)和第四电阻(R4)的温漂系数均为2%ppm。6.如权利要求1所述的具有远程操控功能的冲击式石油勘探系统，其特征在于，所述驱动电机(10)和伸缩电机(6)均为直流电机。7.如权利要求1所述的具有远程操控功能的冲击式石油勘探系统，其特征在于，所述钻头(5)的最大直径等于钻铤(4)的外径。
【文档编号】E21B31/06GK105863502SQ201610225232
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月12日
【发明人】刘洋
【申请人】刘洋