本发明涉及钻井工程,尤其涉及一种能够监测返浆密度及流量变化的地面钻孔装置。
背景技术:
1、在地质勘探与钻井工程领域,钻孔作业是获取地下地质信息、矿产资源及地下水等的重要手段,钻孔过程中,泥浆或浆液(简称“返浆”)从钻孔底部返回至地表,其密度和流量变化蕴含着丰富的地层信息,如地层岩性、渗透性、地下水动态等,因此,准确监测返浆的密度及流量变化对于判断地层情况、预防钻井事故、优化钻井参数等具有重要意义。
2、现有的钻孔过程中的返浆密度及流量变化检测,通常需要通过人工取样至实验室进行观察检测,操作繁琐不仅操作繁琐、耗时长,而且存在测量滞后、精度受限等问题,使得返浆密度及流量变化的检测效率较低。
3、因此,现在研发出一种能够实时对钻孔过程中的返浆密度和流量变化进行检测,提高检测精度,且操作便捷,结构简单便于进行维护的能够监测返浆密度及流量变化的地面钻孔装置。
技术实现思路
1、为了克服现有的钻孔过程中的返浆密度及流量变化检测,操作繁琐不仅操作繁琐、耗时长,而且存在测量滞后、精度受限等问题,使得返浆密度及流量变化的检测效率较低的缺点,本发明提供一种能够实时对钻孔过程中的返浆密度和流量变化进行检测,提高检测精度,且操作便捷,结构简单便于进行维护的能够监测返浆密度及流量变化的地面钻孔装置。
2、一种能够监测返浆密度及流量变化的地面钻孔装置,包括有底座、支撑架、钻孔机构和检测机构,底座上侧连接有支撑架,支撑架上设有能够进行钻孔的钻孔机构,底座上还设有能够对返浆密度和流量变化进行检测的检测机构。
3、进一步说明,底座内侧开有导流槽。
4、进一步说明,钻孔机构包括有电机、接水管、钻杆、钻头和滑环,支撑架上部连接有点击,电机输出轴上连接有接水管,接水管外侧连接有钻杆,钻杆下侧拆卸式连接有钻头,接水管上部连接有滑环,启动支撑架上的电机,使得接水管转动,带动钻杆进行转动,使得钻头进行钻进。
5、进一步说明,还包括有检测机构,检测机构包括有管道式密度计、单向阀、第一管道、第二管道、桨叶、斜齿轮组、转速传感器、双向丝杆、敲击杆、滤网、阀门和固定架,底座右部上侧连接有管道式密度计,管道式密度计右侧连接有第一管道,第一管道左部连接有单向阀,第一管道右侧连接有第二管道,第一管道左部内侧转动式连接有桨叶,第一管道上侧连接有转速传感器,转速传感器与桨叶之间电性连接,第一管道右部转动式连接有双向丝杆,双向丝杆与桨叶之间连接有斜齿轮组,双向丝杆上螺纹式连接有敲击杆,第二管道内拆卸式连接有滤网,滤网穿过第二管道,第二管道与敲击杆接触配合,第二管道下部转动式连接有阀门,第二管道左部外侧连接有固定架,第二固定架与底座拆卸式连接,返浆在底座的导向下流入至管道式密度计内,使得管道式密度计对返浆的密度进行计量,之后返浆经过单向阀涌入至第一管道内部,在返浆流入第一管道内部时会带动桨叶转动,之后返浆流入至第二管道中,通过第二管道内的滤网对返浆进行过滤,将返浆中的杂质过滤掉后进行收集。
6、进一步说明,双向丝杆上设有转速轮。
7、进一步说明,滤网上部设有多个凸块。
8、进一步说明,还包括有稳定机构,稳定机构包括有连接架、单向丝杆、转动导轨、导杆、卡块、拉力弹簧、连接杆、顶块和旋转件,底座右部螺纹式连接有前后两个单向丝杆,单向丝杆之间转动式连接有连接架,连接架下侧转动式连接有转动导轨,钻杆下部外侧卡接有多个卡块,相邻的卡块之间均连接有拉力弹簧,此时拉力弹簧处于压缩状态,卡块上侧均连接有导杆,导杆均与转动导轨之间接触配合,卡块外侧均转动式连接有连接杆,连接杆下部之间转动式连接有顶块,顶块均与相邻的卡块挤压配合,底座上转动式连接有旋转件,旋转件与钻杆卡接,在拉力弹簧的作用下使得卡块压紧在钻杆表面,使得卡块随着钻杆进行转动和向下移动,使得导杆向下移动,带动转动导轨向下移动,使得连接架向下移动,带动单向丝杆进行移动。
9、进一步说明,单向丝杆下侧均设有固定锥。
10、进一步说明,旋转件上设有凸块,钻杆上开有卡接槽。
11、进一步说明,还包括有旋转块和扭簧,钻头内部转动式连接有多个旋转块,旋转块相互接触,旋转块均与钻头之间连接有扭簧,在钻头进行转动时,在离心力的作用下使得旋转块转动打开,扭簧发生形变。
12、本发明的有益效果为:1、本发明通过使得返浆进入管道式密度计中进行密度检测,再进入第二管道内,推动桨叶转动,使得转速传感器对返浆的流速进行检测,达到了能够实时对钻孔过程中的返浆密度和流量变化进行检测,提高检测精度,且操作便捷,结构简单便于进行维护的效果。
13、2、本发明通过在钻头进行转动时,旋转块转动打开,扭簧发生形变,使得冷却水从钻头内流出,在钻头钻进完成后,扭簧回弹,带动旋转块转动闭合,从而起到了能够在钻头钻进的过程中,自动对冷却水的注入过程进行控制,保护钻头的同时避免影响返浆流量和密度的检测的效果。
14、3、本发明通过卡块随着钻杆进行转动和向下移动,使得导杆向下移动,带动转动导轨向下移动,使得连接架向下移动,带动单向丝杆进行移动,在单向丝杆进行移动时,使得单向丝杆下部的固定锥扎入钻孔地面,达到了能够自动对底座进行加固稳定,提高底座在钻孔过程中的稳定性的效果。
1.一种能够监测返浆密度及流量变化的地面钻孔装置,其特征是:包括有底座(1)、支撑架(2)、钻孔机构(3)和检测机构(4),底座(1)上侧连接有支撑架(2),支撑架(2)上设有能够进行钻孔的钻孔机构(3),底座(1)上还设有能够对返浆密度和流量变化进行检测的检测机构(4)。
2.根据权利要求1所述的一种能够监测返浆密度及流量变化的地面钻孔装置,其特征是:底座(1)内侧开有导流槽。
3.根据权利要求1所述的一种能够监测返浆密度及流量变化的地面钻孔装置,其特征是:钻孔机构(3)包括有电机(31)、接水管(32)、钻杆(33)、钻头(34)和滑环(35),支撑架(2)上部连接有点击,电机(31)输出轴上连接有接水管(32),接水管(32)外侧连接有钻杆(33),钻杆(33)下侧拆卸式连接有钻头(34),接水管(32)上部连接有滑环(35),启动支撑架(2)上的电机(31),使得接水管(32)转动,带动钻杆(33)进行转动,使得钻头(34)进行钻进。
4.根据权利要求3所述的一种能够监测返浆密度及流量变化的地面钻孔装置,其特征是:还包括有检测机构(4),检测机构(4)包括有管道式密度计(41)、单向阀(42)、第一管道(43)、第二管道(44)、桨叶(45)、斜齿轮组(46)、转速传感器(47)、双向丝杆(48)、敲击杆(49)、滤网(410)、阀门(411)和固定架(412),底座(1)右部上侧连接有管道式密度计(41),管道式密度计(41)右侧连接有第一管道(43),第一管道(43)左部连接有单向阀(42),第一管道(43)右侧连接有第二管道(44),第一管道(43)左部内侧转动式连接有桨叶(45),第一管道(43)上侧连接有转速传感器(47),转速传感器(47)与桨叶(45)之间电性连接,第一管道(43)右部转动式连接有双向丝杆(48),双向丝杆(48)与桨叶(45)之间连接有斜齿轮组(46),双向丝杆(48)上螺纹式连接有敲击杆(49),第二管道(44)内拆卸式连接有滤网(410),滤网(410)穿过第二管道(44),第二管道(44)与敲击杆(49)接触配合,第二管道(44)下部转动式连接有阀门(411),第二管道(44)左部外侧连接有固定架(412),第二固定架(412)与底座(1)拆卸式连接,返浆在底座(1)的导向下流入至管道式密度计(41)内,使得管道式密度计(41)对返浆的密度进行计量,之后返浆经过单向阀(42)涌入至第一管道(43)内部,在返浆流入第一管道(43)内部时会带动桨叶(45)转动,之后返浆流入至第二管道(44)中,通过第二管道(44)内的滤网(410)对返浆进行过滤,将返浆中的杂质过滤掉后进行收集。
5.根据权利要求4所述的一种能够监测返浆密度及流量变化的地面钻孔装置,其特征是:双向丝杆(48)上设有转速轮。
6.根据权利要求4所述的一种能够监测返浆密度及流量变化的地面钻孔装置,其特征是:滤网(410)上部设有多个凸块。
7.根据权利要求4所述的一种能够监测返浆密度及流量变化的地面钻孔装置,其特征是:还包括有稳定机构(5),稳定机构(5)包括有连接架(51)、单向丝杆(52)、转动导轨(53)、导杆(54)、卡块(55)、拉力弹簧(56)、连接杆(57)、顶块(58)和旋转件(59),底座(1)右部螺纹式连接有前后两个单向丝杆(52),单向丝杆(52)之间转动式连接有连接架(51),连接架(51)下侧转动式连接有转动导轨(53),钻杆(33)下部外侧卡接有多个卡块(55),相邻的卡块(55)之间均连接有拉力弹簧(56),此时拉力弹簧(56)处于压缩状态,卡块(55)上侧均连接有导杆(54),导杆(54)均与转动导轨(53)之间接触配合,卡块(55)外侧均转动式连接有连接杆(57),连接杆(57)下部之间转动式连接有顶块(58),顶块(58)均与相邻的卡块(55)挤压配合,底座(1)上转动式连接有旋转件(59),旋转件(59)与钻杆(33)卡接,在拉力弹簧(56)的作用下使得卡块(55)压紧在钻杆(33)表面,使得卡块(55)随着钻杆(33)进行转动和向下移动,使得导杆(54)向下移动,带动转动导轨(53)向下移动,使得连接架(51)向下移动,带动单向丝杆(52)进行移动。
8.根据权利要求7所述的一种能够监测返浆密度及流量变化的地面钻孔装置,其特征是:单向丝杆(52)下侧均设有固定锥。
9.根据权利要求7所述的一种能够监测返浆密度及流量变化的地面钻孔装置,其特征是:旋转件(59)上设有凸块,钻杆(33)上开有卡接槽。
10.根据权利要求7所述的一种能够监测返浆密度及流量变化的地面钻孔装置,其特征是:还包括有旋转块(6)和扭簧(7),钻头(34)内部转动式连接有多个旋转块(6),旋转块(6)相互接触,旋转块(6)均与钻头(34)之间连接有扭簧(7),在钻头(34)进行转动时,在离心力的作用下使得旋转块(6)转动打开,扭簧(7)发生形变。