一种油气勘探气体钻井降尘装置及其使用方法

本发明涉及钻井降尘装置，具体涉及一种油气勘探气体钻井降尘装置及其使用方法。

背景技术：

1、在利用气体钻井进行作业时，以空气、氮气作为介质，大幅提高钻井速度，作为循环介质的气体密度低，对井眼形成的压力较低，在钻井过程中不存在钻井液的漏失，能有效解决长段复杂地层的井漏问题，大幅度降低井漏复杂损失，加快钻井工程进度，提高油气勘探效益；空气钻井在带来巨大经济效益同时，也带来了相应的环境污染；在专利公开号为cn201943615u的专利中通过注接外部水源来进行喷射冲洗，达到降尘的目的，在降尘时，冲洗口关闭，当该降尘装置的环形空间或者喷射孔被堵时，打开冲洗口进行清洗；然而，如何打开冲洗口来对被堵的喷射孔进行清洗，并不清楚。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的油气勘探气体钻井降尘装置及其使用方法，通过在内筒的外侧增加循环移动的刷体对喷射孔进行清洗，避免喷射孔出现堵塞的现象，提高了对排砂管喷出的粉尘进行降尘的效果。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：它包含外筒、内筒、法兰盘、环塞，外筒的左右两侧均设置有环塞，内筒穿设并固定于外筒及环塞内，且内筒的左右两侧均设置有法兰盘；

3、它还包含：

4、转动架，所述的转动架通过轴承旋接设置于右侧的环塞内，且转动架套设于内筒上；

5、转动圈，所述的转动圈通过轴承旋接穿设于转动架的垂直端内，且转动圈的内环壁上设置有内齿环，内齿环的内部圆周等角分布并啮合设置有数个从动齿轮，且从动齿轮的内部穿设并固定有从动轴，从动轴的右端通过轴承旋接设置于转动架的垂直端的内壁上；

6、螺纹杆，所述的螺纹杆的数量与从动轴一致，且螺纹杆固定于从动轴的左端，螺纹杆上通过螺纹旋接套设有移动环，移动环的一侧设置有刷体，刷体与内筒相接触设置；

7、导向条，所述的导向条的数量与螺纹杆一致，且导向条分别设置于螺纹杆的外侧，并固定于转动架的侧壁上；移动环的外侧设置有导向凸台，导向凸台分别滑动设置于对应的导向条内；

8、延伸弧形板，所述的延伸弧形板固定于转动圈的右侧，且延伸弧形板转动穿设于转动架的垂直端内开设的弧形槽内，延伸弧形板的外环壁上设置有弧形齿，弧形齿的上侧啮合设置有导向齿轮，导向齿轮的内部穿设并固定有导向轴，导向轴通过轴承旋接穿过环塞后，露设于环塞的右侧；

9、通过上述技术方案设计，手动对导向轴进行转动，使导向齿轮转动对弧形齿进行驱动，使延伸弧形板带动转动圈进行转动，内齿环驱动从动齿轮进行转动，使螺纹杆转动对刷体进行移动驱动，对喷射孔内的堵塞物进行刷除。

10、作为本发明的进一步改进，所述的转动架的外侧的环壁上设置有转动环齿，且转动环齿的一侧啮合设置有主动齿轮，位于右侧的环塞的右侧设置有主动电机，主动电机与外部电源连接，主动电机的输出端穿过环塞后，插设并固定于主动齿轮的内部；

11、通过上述技术方案设计，主动电机带动主动齿轮转动，啮合带动转动环齿及转动架转动，使刷体转动对齐内筒上的喷射孔。

12、作为本发明的进一步改进，位于右侧的环塞的左侧内壁上开设有环形槽，且延伸弧形板的右端转动插设于环形槽内；

13、通过上述技术方案设计，加强延伸弧形板转动时的稳固。

14、作为本发明的进一步改进，位于右侧的环塞的右侧壁上设置有限位电机，且限位电机与导向轴的轴心相齐平设置，限位电机与外部电源连接；限位电机的输出端上设置有限位齿轮，限位齿轮的一侧设置有驱动齿轮，驱动齿轮的内部穿设并固定有连接套，连接套的左端通过轴承座旋接设置于环塞上，且导向轴的右端穿设于连接套内；连接套的环壁内圆周等角分布开设有数个穿槽，导向轴的右端开设有数个与穿槽相贯通设置的定位槽，定位柱从外往内穿过穿槽后，插紧于定位槽内；

15、通过上述技术方案设计，限位电机驱动限位齿轮转动，使驱动齿轮带动连接套进行转动，使导向轴转动。

16、作为本发明的进一步改进，所述的连接套上套设并固定有圆撑，圆撑的右侧壁内通过轴承旋接设置有圆环，圆环的内环壁上设置有环形齿，圆撑的右侧壁上设置有转动电机，且转动电机设置于圆环的内部，转动电机与外部电源连接，转动电机的输出端上设置有转动齿轮，转动齿轮与环形齿相啮合设置；圆撑的右侧壁上通过轴承圆周等角分布旋接设置有数个支轴，支轴上套设并固定有被动齿轮，且被动齿轮与环形齿相啮合设置；支轴的右端套设并固定有主动锥齿轮，主动锥齿轮的一侧啮合设置有从动锥齿轮，且从动锥齿轮内穿设并固定有转动轴，被动齿轮远离环形齿的一侧设置有支撑条，支撑条固定于圆撑的右侧壁上，转动轴通过轴承旋接穿设于支撑条内，转动轴远离从动锥齿轮的一端设置有螺杆，定位柱通过螺纹旋接套设于螺杆上；

17、通过上述技术方案设计，转动齿轮驱动圆环转动，对被动齿轮进行驱动转动，使支轴通过主动锥齿轮来啮合从动锥齿轮进行转动，使螺杆转动来驱动定位柱进行移动，使导向轴固定在连接套内部。

18、作为本发明的进一步改进，所述的穿槽的两侧设置有导槽，定位槽的两侧开设有与导槽贯通设置的条槽，定位柱的两侧均设置有导条，导条滑动设置于导槽及条槽内；

19、通过上述技术方案设计，对定位柱的移动进行导向。

20、本发明的工作原理：启动转动电机使转动齿轮啮合驱动环形齿，使圆环转动，对被动齿轮进行驱动转动，使支轴通过主动锥齿轮来啮合从动锥齿轮进行转动，使螺杆转动来驱动定位柱进行移动，使导向轴固定在连接套内部；主动电机带动主动齿轮转动，啮合带动转动环齿及转动架转动，使刷体转动对齐内筒上的喷射孔；启动限位电机驱动限位齿轮转动，使驱动齿轮带动连接套进行转动，使导向轴转动，导向齿轮转动对弧形齿进行驱动，使延伸弧形板带动转动圈进行转动，内齿环驱动从动齿轮进行转动，使螺纹杆转动对刷体进行移动驱动，对喷射孔内的堵塞物进行刷除，当延伸弧形板与弧形槽的一侧相接触时，刷体移动的位置受限，然后启动限位电机反向转动，最终使延伸弧形板反向转动，使螺纹杆反向转动，使刷体反方向移动，从而实现在内筒上往复刷动堵塞物的目的。

21、采用上述结构后，本发明有益效果为：

22、1、通过对延伸弧形板进行转动驱动，使转动圈带动数个螺纹杆进行同步移动，又因为弧形槽对延伸弧形板的转动进行限位，使延伸弧形板反向转动，来实现螺纹杆反向转动，最终使刷体在内筒上往复移动，避免喷射孔堵塞；

23、2、主动齿轮转动啮合带动转动环齿及转动架转动，使刷体转动对齐内筒上的喷射孔；

24、3、导向轴与连接套之间通过定位柱的插紧进行连接成为一体，通过对驱动齿轮进行驱动，使连接套带动导向轴进行转动，对延伸弧形板进行驱动。

技术特征：

1.一种油气勘探气体钻井降尘装置及其使用方法，它包含外筒(1)、内筒(2)、法兰盘(3)、环塞(4)，外筒(1)的左右两侧均设置有环塞(4)，内筒(2)穿设并固定于外筒(1)及环塞(4)内，且内筒(2)的左右两侧均设置有法兰盘(3)；

2.根据权利要求1所述的一种油气勘探气体钻井降尘装置及其使用方法，其特征在于：所述的转动架(5)的外侧的环壁上设置有转动环齿(18)，且转动环齿(18)的一侧啮合设置有主动齿轮(19)，位于右侧的环塞(4)的右侧设置有主动电机(20)，主动电机(20)与外部电源连接，主动电机(20)的输出端穿过环塞(4)后，插设并固定于主动齿轮(19)的内部。

3.根据权利要求1所述的一种油气勘探气体钻井降尘装置及其使用方法，其特征在于：位于右侧的环塞(4)的左侧内壁上开设有环形槽(4-1)，且延伸弧形板(14)的右端转动插设于环形槽(4-1)内。

4.根据权利要求1所述的一种油气勘探气体钻井降尘装置及其使用方法，其特征在于：位于右侧的环塞(4)的右侧壁上设置有限位电机(21)，且限位电机(21)与导向轴(17)的轴心相齐平设置，限位电机(21)与外部电源连接；限位电机(21)的输出端上设置有限位齿轮(22)，限位齿轮(22)的一侧设置有驱动齿轮(23)，驱动齿轮(23)的内部穿设并固定有连接套(24)，连接套(24)的左端通过轴承座(25)旋接设置于环塞(4)上，且导向轴(17)的右端穿设于连接套(24)内；连接套(24)的环壁内圆周等角分布开设有数个穿槽(24-1)，导向轴(17)的右端开设有数个与穿槽(24-1)相贯通设置的定位槽(17-1)，定位柱(26)从外往内穿过穿槽(24-1)后，插紧于定位槽(17-1)内。

5.根据权利要求4所述的一种油气勘探气体钻井降尘装置及其使用方法，其特征在于：所述的连接套(24)上套设并固定有圆撑(27)，圆撑(27)的右侧壁内通过轴承旋接设置有圆环(28)，圆环(28)的内环壁上设置有环形齿(29)，圆撑(27)的右侧壁上设置有转动电机(30)，且转动电机(30)设置于圆环(28)的内部，转动电机(30)与外部电源连接，转动电机(30)的输出端上设置有转动齿轮(31)，转动齿轮(31)与环形齿(29)相啮合设置；圆撑(27)的右侧壁上通过轴承圆周等角分布旋接设置有数个支轴(32)，支轴(32)上套设并固定有被动齿轮(33)，且被动齿轮(33)与环形齿(29)相啮合设置；支轴(32)的右端套设并固定有主动锥齿轮(34)，主动锥齿轮(34)的一侧啮合设置有从动锥齿轮(35)，且从动锥齿轮(35)内穿设并固定有转动轴(36)，被动齿轮(33)远离环形齿(29)的一侧设置有支撑条(37)，支撑条(37)固定于圆撑(27)的右侧壁上，转动轴(36)通过轴承旋接穿设于支撑条(37)内，转动轴(36)远离从动锥齿轮(35)的一端设置有螺杆(38)，定位柱(26)通过螺纹旋接套设于螺杆(38)上。

6.根据权利要求5所述的一种油气勘探气体钻井降尘装置及其使用方法，其特征在于：所述的穿槽(24-1)的两侧设置有导槽(24-2)，定位槽(17-1)的两侧开设有与导槽(24-2)贯通设置的条槽，定位柱(26)的两侧均设置有导条(39)，导条(39)滑动设置于导槽(24-2)及条槽内。

7.根据权利要求1所述的一种油气勘探气体钻井降尘装置及其使用方法，其特征在于：对导向轴(17)进行转动，使导向齿轮(16)转动对弧形齿(15)进行驱动，使延伸弧形板(14)带动转动圈(6)进行转动，内齿环(7)驱动从动齿轮(8)进行转动，使螺纹杆(9)转动对刷体(11)进行移动驱动，对喷射孔内的堵塞物进行刷除。

技术总结
一种油气勘探气体钻井降尘装置及其使用方法，本发明涉及钻井降尘装置技术领域；转动架通过轴承旋接设置于右侧的环塞内，且转动架套设于内筒上；转动圈通过轴承旋接穿设于转动架的垂直端内，且转动圈的内环壁上设置有内齿环，内齿环的内部圆周等角分布并啮合设置有数个从动齿轮，且从动齿轮的内部穿设并固定有从动轴；螺纹杆固定于从动轴的左端，螺纹杆上通过螺纹旋接套设有移动环，移动环的一侧设置有刷体，刷体与内筒相接触设置；通过在内筒的外侧增加循环移动的刷体对喷射孔进行清洗，避免喷射孔出现堵塞的现象，提高了对排砂管喷出的粉尘进行降尘的效果。

技术研发人员：李松峰,张培新,王勇,牛云峰,张玉婵
受保护的技术使用者：河南城建学院
技术研发日：
技术公布日：2024/12/12