[发明专利]一种激光破岩机械专用的钻杆稳定机构

说明书

本发明公开了一种激光破岩机械专用的钻杆稳定机构，其涉及钻杆稳定技术领域，其能够很好的控制钻杆的偏移以及抖动情况，在钻杆偏移时，利用控制器控制纠偏组件对钻杆进行纠偏，其中，光电位置传感器将钻杆的偏移状况数据传送至控制器，控制器控制四组纠偏伸缩杆相配合，来达到纠偏的效果；而在钻杆抖动时，则利用控制器控制扶正组件对钻杆进行扶正，其中，扶正电机与控制器电连，且利用扶正套进行主动干预，通过控制器控制扶正电机驱动扶正套相对于钻杆进行反向转动，以便在相同时间内不改变钻杆转速的情况下提高扶正套与钻杆的接触面积，使得钻杆在扶正套的干预下减少抖动，提高钻孔过程的稳定性，提高钻头寿命，有效的防止了激光通路的扭曲。

技术领域

本发明涉及钻杆稳定技术领域，具体是一种激光破岩机械专用的钻杆稳定机构。

背景技术

地下储藏的油气资源极为丰富，是支撑人类能源消耗的来源，在当前油气钻探中主要运用的是机械碎岩法，有试验资料表明，当高能激光束作用于岩石表面时，高能激光束的能量密度大于岩石的临界密度，岩石即发生破坏，所以激光钻井可以高效快速碎岩，尤其是对深层地层的超硬岩的探采效率极高，激光钻井在钻进效率、降低钻具损耗等方面具有明显的优势，激光破岩过程为了提高钻杆的稳定性，需要通过稳定机构对钻杆进行进一步加固。

而现有的稳定机构对钻杆进行稳定加固时，由于其结构较为简单，通常为简单的导向环进行稳定，其稳定效果较差，在破岩过程中钻杆遇到较硬的岩层时容易使得钻杆发生偏移或者抖动，造成钻孔过程的不稳定，降低钻头寿命，并且会使激光通路扭曲，从而影响破岩机械钻杆对岩层的破碎工作。

因此，有必要提供一种激光破岩机械专用的钻杆稳定机构，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种激光破岩机械专用的钻杆稳定机构，其包括稳定架、安装仓、扶正组件、纠偏组件、随动组件、激光头以及光电位置传感器，其中，所述安装仓固定于所述稳定架的一侧，且所述安装仓的内部自上而下依次安装有扶正组件、纠偏组件以及随动组件，用于钻杆穿过其中并为其提供稳定支撑；

所述随动组件能够随钻杆的偏移而偏移，且所述随动组件的一侧设置有激光头；

所述激光头朝向光电位置传感器的方向设置，所述光电位置传感器固定在安装仓的一侧内壁上，用于接收激光头的光线并将其位置数据传递至控制器中；

所述控制器能够控制纠偏组件进行纠偏动作或者/和控制扶正组件进行扶正动作。

进一步，作为优选，所述扶正组件包括扶正座、轴承座、扶正套以及轴承，其中，所述扶正座固定座安装仓的内顶部，所述扶正座与安装仓上均开设有通孔，用于通过钻杆，所述扶正座的下方固定有轴承座，所述轴承座内部与两组轴承的外圈固定相连，所述轴承的内圈固定套设在扶正套上，所述扶正套用于扶正钻杆。

进一步，作为优选，所述扶正组件还包括从动轮、扶正电机以及锁紧螺母，其中，所述从动轮采用锁紧螺母定位锁紧在扶正套的外表面，且所述从动轮与主动轮相啮合，所述主动轮固定在扶正电机的输出端，所述扶正电机固定在扶正座上。

进一步，作为优选，所述扶正电机与控制器电连，且利用扶正套进行主动干预时，通过控制器控制扶正电机驱动扶正套相对于钻杆进行反向转动，以便在相同时间内不改变钻杆转速的情况下提高扶正套与钻杆的接触面积。

进一步，作为优选，所述纠偏组件包括纠偏座、纠偏套、纠偏伸缩杆以及纠偏轮，其中，所述纠偏座为空腔结构，其内部上下对称的固定嵌入有纠偏套，所述纠偏套套设在钻杆的外部，纠偏座的外部圆周阵列铰接有四组纠偏伸缩杆，所述纠偏伸缩杆的另一端铰接在安装仓的内壁上。

进一步，作为优选，所述纠偏伸缩杆为液压伸缩缸。

进一步，作为优选，所述纠偏座中圆周阵列有多组纠偏轮，所述纠偏轮转动设置在纠偏座中。