一种防堵塞的下压式高效率钻井的制作方法

本发明涉及开采机械技术领域，具体为一种防堵塞的下压式高效率钻井。

背景技术：

勘探或开发石油、天然气等液态和气态矿产而钻凿井眼及大直径供水井的工程中需要用到钻井，它是一种利用机械将地层钻成孔眼的设备。钻井通常按用途分为地质普查或勘探钻井、水文地质钻井、水井或工程地质钻井、地热钻井、石油钻井、煤田钻井、矿田钻井、建筑地面钻井等。

如今多数钻井都利用钻头的旋转产生的切削或研磨作用来破碎岩石或打通井眼，这种方式虽然能够达到钻凿的目的，但在钻孔过程中缺少对钻杆的下压力，这就使钻杆消耗的功率更大，磨损也更大，导致工作效率低下，耐用程度降低；且一般钻井的钻杆结构简单，钻井过程中容易再井眼内堆积泥土，不便清理，造成堵塞。为解决上述问题，我们提出一种防堵塞的下压式高效率钻井。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种防堵塞的下压式高效率钻井，具备提高钻井工作效率、降低功率消耗、防止井眼堵塞的优点，解决了一般钻井工作效率低下、磨损消耗大、井眼容易堵塞的问题。

(二)技术方案

为实现上述提高钻井工作效率、降低功率消耗、防止井眼堵塞的目的，本发明提供如下技术方案：一种防堵塞的下压式高效率钻井，包括立柱，所述立柱的顶部固定连接有套接块，所述套接块的顶部固定连接有支撑杆，所述支撑杆的上端固定连接有盖板，所述盖板的上表面中心设置有电机，所述电机的输出端活动连接有转动轴，所述转动轴的下端固定连接有主动锥齿轮，所述主动锥齿轮的头部固定连接有伸缩杆，所述主动锥齿轮的左右轮缘处均啮合连接有从动锥齿轮，所述从动锥齿轮的尾部固定连接有蜗杆，所述蜗杆的外表面螺纹接有滑块，所述滑块的表面活动连接有下压杆的一端，所述下压杆的另一端活动连接有固定装置，所述固定装置的底部固定连接有移动隔板，所述移动隔板的两端均活动连接有滑轮，所述伸缩杆的下端固定连接有螺旋钻杆，所述螺旋钻杆的下端固定连接有钻头，所述移动隔板的下表面固定连接有弹簧，所述弹簧的下方设置有水箱，所述水箱靠近螺旋钻杆的一侧设置有喷水器，所述水箱的另一侧固定连接有水管。

优选的，所述立柱的内侧设置有滑轨，所述滑轮与滑轨滑动连接，方便移动隔板的升降。

优选的，所述套接块与蜗杆套接。

优选的，所述从动锥齿轮的轴心处活动连接有连接杆，用于固定两个从动锥齿轮的位置。

优选的，所述伸缩杆与移动隔板活动连接，且移动隔板在连接处开设有限位槽，使移动隔板可以带动伸缩杆在竖直方向运动，而不影响伸缩杆以及与之固定连接的螺旋钻杆的旋转。

优选的，所述弹簧的下端和水箱的顶部均固定连接有开关组件，所述开关组件分别于电源及喷水器电连接。

优选的，所述喷水器包括调压阀和喷嘴，且喷水器分别与开关组件及电源电连接，调压阀用于在螺旋钻杆下降与上升时调节不同的喷水力度，分别达到注水和冲洗的目的。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种防堵塞的下压式高效率钻井，具备以下有益效果：

1、该防堵塞的下压式高效率钻井，通过电机直接或间接地带动主动锥齿轮和伸缩杆转动从而带动螺旋钻杆和钻头旋转，主动锥齿轮直接或间接地带动从动锥齿轮、蜗杆、滑块和下压杆运动，使下压杆向下挤压移动隔板，移动隔板在两端滑轮的带动下向下移动，从而使与移动隔板活动连接的螺旋钻杆受到下压力，配合螺旋钻杆和钻头自身的旋转，从而达到提高钻井工作效率、降低功率消耗的目的。

2、该防堵塞的下压式高效率钻井，通过移动隔板下降时带动弹簧向下移动，使固定连接在弹簧下端和水箱顶部的开关组件接触连接，此时电路闭合，使与之电连接的喷水器运作，并在调压阀的作用下，使喷水器在螺旋钻杆下降和上升时的喷水力度不同，配合螺旋钻杆上升时携带出井眼内的泥土，从而达到防止井眼堵塞、自动清理螺旋钻杆的目的。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明图1中结构运动状态示意图；

图3为本发明图1中a区域结构放大示意图；

图4为本发明图1中b区域结构放大示意图；

图5为本发明图2中c区域结构放大示意图。

图中：1-立柱、2-套接块、3-支撑杆、4-盖板、5-电机、6-转动轴、7-主动锥齿轮、8-伸缩杆、9-从动锥齿轮、10-蜗杆、11-滑块、12-下压杆、13-固定装置、14-移动隔板、15-滑轮、16-螺旋钻杆、17-钻头、18-弹簧、19-水箱、20-喷水器、21-水管、22-开关组件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，一种防堵塞的下压式高效率钻井，包括立柱1，立柱1的顶部固定连接有套接块2，套接块2的顶部固定连接有支撑杆3，支撑杆3的上端固定连接有盖板4，盖板4的上表面中心设置有电机5，电机5的输出端活动连接有转动轴6，转动轴6的下端固定连接有主动锥齿轮7，主动锥齿轮7的头部固定连接有伸缩杆8，主动锥齿轮7的左右轮缘处均啮合连接有从动锥齿轮9，从动锥齿轮9的轴心处活动连接有连接杆，用于固定两个从动锥齿轮9的位置；从动锥齿轮9的尾部固定连接有蜗杆10，套接块2与蜗杆10套接；蜗杆10的外表面螺纹接有滑块11，滑块11的表面活动连接有下压杆12的一端，下压杆12的另一端活动连接有固定装置13，固定装置13的底部固定连接有移动隔板14，移动隔板14的两端均活动连接有滑轮15，立柱1的内侧设置有滑轨，滑轮15与滑轨滑动连接，方便移动隔板14的升降。

伸缩杆8的下端固定连接有螺旋钻杆16，伸缩杆8与移动隔板14活动连接，且移动隔板14在连接处开设有限位槽，使移动隔板14可以带动伸缩杆8在竖直方向运动，而不影响伸缩杆8以及与之固定连接的螺旋钻杆16的旋转；螺旋钻杆16的下端固定连接有钻头17，移动隔板14的下表面固定连接有弹簧18，弹簧18的下方设置有水箱19，水箱19靠近螺旋钻杆16的一侧设置有喷水器20，水箱19的另一侧固定连接有水管21，弹簧18的下端和水箱19的顶部均固定连接有开关组件22，开关组件22分别于电源及喷水器20电连接，喷水器20包括调压阀和喷嘴，且喷水器20分别与开关组件22及电源电连接，调压阀用于在螺旋钻杆16下降与上升时调节不同的喷水力度，分别达到注水和冲洗的目的。

工作过程和原理：电机5启动后，通过转动轴6带动主动锥齿轮7转动，主动锥齿轮7带动与之啮合连接的两个从动锥齿轮9和与之固定连接的伸缩杆8转动，伸缩杆8带动与之固定连接的螺旋钻杆16旋转，两个从动锥齿轮9分别带动与其固定连接的蜗杆10转动，且转动方向相反，两个蜗杆10分别带动与之螺纹连接的滑块11运动，两个滑块11从靠近立柱1的位置向中间移动，并带动与之活动连接的下压杆12运动，下压杆12的上端随滑块11向中间移动，下端通过固定装置13向下挤压移动隔板14，移动隔板14通过活动连接在其两端且滑动连接在立柱1内侧滑轨上的滑轮15向下移动，从而拉伸与之活动连接的伸缩杆8，并对螺旋钻杆16施加下压力，配合螺旋钻杆16自身的旋转，高效地进行钻孔。

在移动隔板14下降时，带动弹簧18向下移动，当固定连接在弹簧18下端和水箱19顶部的开关组件22相互接触时，电路闭合，喷水器20开始工作，弹簧18被压缩，此时通过调压阀使喷水器20缓慢向螺旋钻杆16注水，使井眼中的硬土块变松软，同时也减小摩擦力，提高钻井的工作效率；在钻井结束后，调节电机5使其反向运行，则系统的运动方向相反，螺旋钻杆16开始在移动隔板14的带动下向上移动，此时弹簧18开始复位，螺旋钻杆16通过自身的旋转配合螺旋叶片携带出堆积在井眼内的泥土，此时调节调压阀，增大喷水力度，冲洗掉螺旋钻杆16携带出的泥土，当移动隔板14上升到一定位置时，开关组件22在弹簧18的带动下断开连接，喷水器20停止运行，移动隔板14继续上升到原始位置时，关闭电机5电源，系统停止工作。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。