CN221373469U - 一种地热钻井用钻头快速降温装置 - Google Patents

Abstract

一种地热钻井用钻头快速降温装置，包括：用于盛放冷却液的箱体；放置于箱体内的降温槽；设于箱体底部的搅动机构；用于循环冷却液的循环机构；用于向箱体内吹入空气的气泵。通过涡轮扇的搅拌、循环机构的冷却液循环和气泵向冷却液内注入空气，使得冷却液与钻头循环接触，同时钻头传递给冷却液的热量也被快速消散，多种途径实现钻头的快速降温，有效降低钻头的冷却时间。

Description

一种地热钻井用钻头快速降温装置

技术领域

本实用新型涉及钻头降温技术领域，更具体地说，特别涉及一种地热钻井用钻头快速降温装置。

背景技术

在利用地热钻井时为了确保钻头不会由于长时间处在高温高压的情况下而导致钻头的使用寿命缩短，会定期的对钻头进行降温处理，然而现有的用于钻头的降温方式大多是直接将钻头拆下暴露在空气中进行冷却降温，降温所需的时间较长。

公开号为CN216845743U的专利公开了一种地热钻井用钻头快速降温装置，伺服电机在启动时能够带动第一转动轴进行转动，第一转动轴在转动时能够同时带动第一齿轮和第一扇叶进行转动，第一齿轮在转动时能够带动多个啮合的第二齿轮进行转动，第二齿轮转动时能够带动同轴的第二扇叶进行转动，第一扇叶和第二扇叶在转动时的转向相反，使得第一扇叶和第二扇叶能够分别带动导热液在第一凹槽的内部进行上升和下降，使得第一凹槽内的导热液能够快速的将钻头上的热量带走。

该专利仅通过扇叶驱动导热液上升下降，导热液流动不充分，导热液没有散热途径，降温效果不佳。

实用新型内容

本实用新型为克服上述情况不足，旨在提供一种地热钻井用钻头快速降温装置，能够通过多种方式使冷却液进行流动，增加降温速率。

一种地热钻井用钻头快速降温装置，其特征在于，包括：用于盛放冷却液的箱体；放置于所述箱体内的降温槽；设于所述箱体底部的搅动机构；用于循环冷却液的循环机构；用于向所述箱体内吹入空气的气泵。

进一步地，所述降温槽顶部设有开口，所述降温槽侧壁及底部开设有若干通孔，所述箱体内固接有支架，所述降温槽底部架设于所述支架顶部。

进一步地，所述搅动机构包括转动电机、第一齿轮、第二齿轮、传动杆、转轴和两个涡轮扇，所述转动电机输出端顶部固接有一所述涡轮扇，所述转动电机输出端侧壁固接有所述第一齿轮，所述第一齿轮啮合于所述传动杆一端，所述传动杆另一端啮合于所述第二齿轮，所述第二齿轮固接于所述转轴侧壁，所述转轴顶部固接有另一所述涡轮扇。

进一步地，所述箱体底部设有保护壳，所述转动电机的固定端固接于所述保护壳的下方，所述第一齿轮、第二齿轮和传动杆设于所述保护壳内，所述保护壳底部固接有限位杆，所述传动杆穿过所述限位杆。

进一步地，所述循环机构包括抽水管、水泵和进水管，所述抽水管贯穿所述箱体侧壁底部，所述进水管贯穿所述箱体侧壁顶部，所述水泵连接所述抽水管和进水管。

进一步地，所述抽水管端部固接有过滤器，所述进水管顶部固接有扁嘴喷头，所述扁嘴喷头朝向所述降温槽顶部。

进一步地，所述气泵包括泵体、进气管和出气管，所述泵体底部固接于所述水泵顶部，所述进气管设于所述泵体侧壁，所述出气管一端贯穿所述箱体侧壁，所述出气管另一端连接于所述泵体。

进一步地，所述箱体顶部转动连接有密封盖，所述箱体底部固接有支腿，所述箱体底部还设有蓄电池。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

①通过涡轮扇的搅拌、循环机构的冷却液循环和气泵向冷却液内注入空气，使得冷却液与钻头循环接触，同时钻头传递给冷却液的热量也被快速消散，多种途径实现钻头的快速降温，有效降低钻头的冷却时间。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是一种地热钻井用钻头快速降温装置的整体结构示意图。

图2是一种地热钻井用钻头快速降温装置箱体及保护壳剖面图。

图3是一种地热钻井用钻头快速降温装置中搅拌机构示意图。

图中：1、箱体；11、支架；12、密封盖；13、支腿；14、蓄电池；15、保护壳；2、降温槽；21、通孔；3、搅动机构；31、转动电机；32、第一齿轮；33、第二齿轮；34、传动杆；35、转轴；36、涡轮扇；4、循环机构；41、抽水管；411、过滤器；42、水泵；43、进水管；431、扁嘴喷头；5、气泵；51、泵体；52、进气管；53、出气管；6、限位杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，一种地热钻井用钻头快速降温装置，包括：用于盛放冷却液的箱体1；放置于箱体1内的降温槽2；设于箱体1底部的搅动机构3；用于循环冷却液的循环机构4；用于向箱体1内吹入空气的气泵5。

降温槽2呈桶状结构，降温槽2顶部设有开口，将需快速降温的地热钻井的钻头放入降温槽2中，降温槽2的孔径大于钻头的尺寸，钻头放入降温槽2中，防止钻头碰撞损耗其他的部件，降温槽2侧壁及底部开设有若干通孔21，通孔21使降温槽2的内部与箱体1连通，使降温槽2内的冷却液随箱体1内的冷却液一起进行流动，箱体1内焊接有支架11，降温槽2底部架设于支架11顶部，支架11使降温槽2架空在箱体1内部，使降温槽2四周均与足够的冷却液接触，使钻头各方向降温效果均衡。

搅动机构3包括转动电机31、第一齿轮32、第二齿轮33、传动杆34、转轴35和两个涡轮扇36，转动电机31输出端顶部焊接有一涡轮扇36，转动电机31输出端侧壁焊接有第一齿轮32，第一齿轮32啮合于传动杆34一端，传动杆34另一端啮合于第二齿轮33，第二齿轮33焊接于转轴35侧壁，转轴35顶部焊接有另一涡轮扇36，涡轮扇36位于降温槽2的底部，转动电机31带动第一齿轮32和一个涡轮扇36转动，同时传动杆34驱动第二齿轮33带动转轴35转动，使另一个涡轮扇36转动，两个涡轮扇36将冷却液搅拌，使冷却液在箱体1内流动，与钻头接触的冷却液通过流动将钻头热量消散，通过搅动可以使全部的冷却液循环与钻头接触，与静态冷却液相比，避免距离钻头较远的冷却液只能起导热作用，搅动后可以一直有较低温度的冷却液与钻头接触，增加降温速率，同时搅动后液增加冷却液向外界散热的速率。

箱体1底部设有保护壳15，第一齿轮32、第二齿轮33和传动杆34设于保护壳15内，转动电机31的固定端焊接在保护壳15的下方，保护壳15底部焊接有限位杆6，传动杆34穿过限位杆6，传动杆34可相对限位杆6进行转动，限位杆6防止传动杆34产生倾斜导致传动效果不佳。

循环机构4包括抽水管41、水泵42和进水管43，抽水管41贯穿箱体1侧壁底部，进水管43贯穿箱体1侧壁顶部，水泵42连接抽水管41和进水管43，水泵42将箱体1冷却液从底部通过抽水管41泵送至进水管43顶部，将底部的冷却液循环至顶部，在循环过程中冷却液也会进行部分散热，启动水泵42后会将箱体1上方的冷却液带动向下流动，通过冷却上下流动加快钻头的散热降温。

抽水管41端部焊接有过滤器411，过滤器411为四周开口的圆管，过滤器411防止钻头携带的泥沙进入抽水管41或水泵42，降低抽水管41堵塞和水泵42故障的风险，进水管43顶部焊接有扁嘴喷头431，扁嘴喷头431朝向降温槽2顶部，扁嘴喷头431将出水管的水以水幕的形式喷出到钻头上方，使钻头的顶部进行降温。

气泵5包括泵体51、进气管52和出气管53，泵体51底部焊接于水泵42顶部，进气管52设于泵体51侧壁，出气管53一端贯穿箱体1侧壁，出气管53另一端连接于泵体51，进气管52将外界的空气吸收吹入到箱体1冷却液内，冷却液内的气体上升至液面带动部分热量消散，起到加速冷却的作用。

通过涡轮扇36的搅拌、循环机构4的冷却液循环和气泵5向冷却液内注入空气，使得冷却液与钻头循环接触，同时钻头传递给冷却液的热量也被快速消散，多种途径实现钻头的快速降温，有效降低钻头的冷却时间。

箱体1顶部转动连接有密封盖12，地热钻井工作在野外进行，运输本装置时会产生颠簸，在运输移动时将密封盖12盖紧，防止冷却液撒落，箱体1底部焊接有支腿13，箱体1底部还安装有蓄电池14，蓄电池14为转动电机31、水泵42和泵体51提供电力支持。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种地热钻井用钻头快速降温装置，其特征在于，包括：

用于盛放冷却液的箱体(1)；

放置于所述箱体(1)内的降温槽(2)；

设于所述箱体(1)底部的搅动机构(3)；

用于循环冷却液的循环机构(4)；

用于向所述箱体(1)内吹入空气的气泵(5)。

2.根据权利要求1所述的一种地热钻井用钻头快速降温装置，其特征在于：所述降温槽(2)顶部设有开口，所述降温槽(2)侧壁及底部开设有若干通孔(21)，所述箱体(1)内固接有支架(11)，所述降温槽(2)底部架设于所述支架(11)顶部。

3.根据权利要求1所述的一种地热钻井用钻头快速降温装置，其特征在于：所述搅动机构(3)包括转动电机(31)、第一齿轮(32)、第二齿轮(33)、传动杆(34)、转轴(35)和两个涡轮扇(36)，所述转动电机(31)输出端顶部固接有一所述涡轮扇(36)，所述转动电机(31)输出端侧壁固接有所述第一齿轮(32)，所述第一齿轮(32)啮合于所述传动杆(34)一端，所述传动杆(34)另一端啮合于所述第二齿轮(33)，所述第二齿轮(33)固接于所述转轴(35)侧壁，所述转轴(35)顶部固接有另一所述涡轮扇(36)。

4.根据权利要求3所述的一种地热钻井用钻头快速降温装置，其特征在于：所述箱体(1)底部设有保护壳(15)，所述转动电机(31)的固定端固接于所述保护壳(15)的下方，所述第一齿轮(32)、第二齿轮(33)和传动杆(34)设于所述保护壳(15)内，所述保护壳(15)底部固接有限位杆(6)，所述传动杆(34)穿过所述限位杆(6)。

5.根据权利要求1所述的一种地热钻井用钻头快速降温装置，其特征在于：所述循环机构(4)包括抽水管(41)、水泵(42)和进水管(43)，所述抽水管(41)贯穿所述箱体(1)侧壁底部，所述进水管(43)贯穿所述箱体(1)侧壁顶部，所述水泵(42)连接所述抽水管(41)和进水管(43)。

6.根据权利要求5所述的一种地热钻井用钻头快速降温装置，其特征在于：所述抽水管(41)端部固接有过滤器(411)，所述进水管(43)顶部固接有扁嘴喷头(431)，所述扁嘴喷头(431)朝向所述降温槽(2)顶部。

7.根据权利要求6所述的一种地热钻井用钻头快速降温装置，其特征在于：所述气泵(5)包括泵体(51)、进气管(52)和出气管(53)，所述泵体(51)底部固接于所述水泵(42)顶部，所述进气管(52)设于所述泵体(51)侧壁，所述出气管(53)一端贯穿所述箱体(1)侧壁，所述出气管(53)另一端连接于所述泵体(51)。

8.根据权利要求1所述的一种地热钻井用钻头快速降温装置，其特征在于：所述箱体(1)顶部转动连接有密封盖(12)，所述箱体(1)底部固接有支腿(13)，所述箱体(1)底部还设有蓄电池(14)。