[发明专利]一种适用于超深勘查取心钻探的装置

说明书

本发明公开了一种适用于超深勘查取心钻探的装置，属于超深勘查取心技术领域，包括：钻塔和底座，钻塔固定安装在底座上；提升单元，安装在底座上，用于超深孔起拔钻具；动力单元，安装在底座上；动力单元与提升单元配合，动力单元为提升单元提供动力来源；送钻单元，安装在底座上；送钻单元与提升单元配合，用于控制提升单元在钻具和游车系统的自重拉力下匀速释放；回转单元，安装在底座上，用于为钻具回转提供动力；操控单元，操控单元安装在底座上，操控单元通过电气线路与提升单元、送钻单元、回转单元连接，用于提升单元、送钻单元和回转单元的参数设置及操作控制。本发明通过设置送钻单元，实现了均匀送钻，解决了石油钻机送钻不均匀的难题。

技术领域

本发明属于超深勘查取心技术领域，具体涉及一种适用于超深勘查取心钻探的装置。

背景技术

能源(资源)的安全关系国家经济社会可持续发展，地球深部蕴藏了自然界绝大多数的资源和能源，是维系万物生存的物质和能量基础。随着浅部矿物资源逐渐枯竭，资源开发不断走向地球深部，深部资源开采逐渐成为资源开发新常态。

深部钻探是深部资源勘查的重要支撑手段，目前我国在超深勘查取心钻探领域与国际先进水平还存在较大的差距，存在钻探设备单一、钻探成本高、孔内事故频繁、钻探质量指标控制不力等诸多问题，严重限制了深部资源勘探的发展。

在钻探设备方面，目前小口径岩心钻机提升能力低、处理复杂情况能力弱，大口径石油钻机则能耗费用高、不能实现均匀送钻，都不能满足超深勘查取心钻探的要求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案为：

一种适用于超深勘查取心钻探的装置，包括：

钻塔和底座，所述钻塔固定安装在所述底座上；

提升单元，所述提升单元安装在所述底座上，用于超深孔起拔钻具；

动力单元，所述动力单元安装在所述底座上；所述动力单元与所述提升单元配合，所述动力单元为所述提升单元提供动力来源；

送钻单元，所述送钻单元安装在所述底座上；所述送钻单元与所述提升单元，用于控制所述提升单元在钻具和游车系统的自重拉力下匀速释放；

回转单元，所述回转单元安装在所述底座上，用于为钻具回转提供动力；

操控单元，所述操控单元安装在所述底座上，所述操控单元通过电气线路与所述提升单元、所述动力单元、所述送钻单元、所述回转单元连接，用于所述提升单元、所述动力单元、所述送钻单元和所述回转单元的参数设置及操作控制。

进一步地，所述提升单元包括绞车卷筒和绕设在所述绞车卷筒的绞车钢丝绳，所述绞车卷筒安装在所述底座上。

进一步地，所述送钻单元包括送钻万向轴、二级变速箱、送钻离合器、制动变频电机、一级变速箱和传动轴，所述送钻万向轴的一端与所述绞车卷筒固定连接，所述送钻万向轴的另一端与所述二级变速箱的输出端固定连接，所述二级变速箱的输入端与所述送钻离合器的一端固定连接，所述送钻离合器的另一端通过所述传动轴与所述一级变速箱的输出端固定连接，所述一级变速箱的输入端与所述制动变频电机的输出端固定连接；

所述二级变速箱、所述制动变频电机和所述一级变速箱均固定安装在所述底座上。

进一步地，所述操控单元包括有设置在所述绞车卷筒的齿卷外侧的监测仪，所述监测仪位于所述送钻万向轴的上方，所述监测仪用于实时监测所述绞车卷筒上的钢丝绳缠绕层数和直径，并计算出当前所述绞车卷筒转速下钢丝绳的下放速度，并根据所述绞车卷筒上钢丝绳的缠绕层数的增减来调节所述绞车卷筒的回转速度。

进一步地，所述动力单元为两台220KW变频电动机。