本发明专利技术公开一种深水浅层天然气水合物开采近钻头转向机器人，包括总装柱体，设置在总装柱体内的液压驱动器，设置在总装柱体内的油缸，设置在总装柱体前端的线驱动动作短节，设置在动作短节前端的连接部，设置在总装柱体和驱动短节外表面的防水波纹管。通过上述方案能达到在软地层进行大角度灵活转向、可控性高、结构紧凑，具有很大的实用价值和推广价值。
【技术实现步骤摘要】
一种深水浅层天然气水合物开采近钻头转向机器人
本专利技术涉及天然气水合物开采
，涉及一种深水浅层天然气水合物开采近钻头转向机器人。
技术介绍
天然气水合物又称为可燃冰，是由甲烷为主的烃类气体和水在一定的温度压力条件下形成的类冰固体化合物。全球天然气水合物储量巨大，并且是清洁、优质的能源，在未来的能源战略中占有重要的地位。目前传统的开采方法主要有热刺激法，减压法，化学试剂法，二氧化碳置换法，这些方法只适用于天然气水合物藏具有良好的盖层，具有一定的局限性。“固态流化”开采方法是一种针对海底非成岩天然气水合物的全新开采思路，其现有核心思想是在不改变海底温度和压力的情况下，直接利用机械或采掘天然气水合物矿体，通过密闭管道将破碎后的天然气水合物固体颗粒、砂和海水混合泵送至海面，再进行分离、分解气化等处理。在应用此方法开采过程中对指定储层集中开采，为了提高开采效率，需要一种灵活可控的导向装置。现有技术中，开采转向装置均针对硬地层，体积庞大，效率低。针对以上问题，本专利技术提出了一种深水浅层天然气水合物开采近钻头转向机器人。
技术实现思路
本专利技术针对现有开采海底浅层天然气水合物技术的不足，为了提高开采效率、降低成本以及实现安全绿色开采特提供一种深水浅层天然气水合物开采近钻头转向机器人。一种深水浅层天然气水合物开采近钻头转向机器人，其特征在于：包括总装柱体，设置在总装柱体内的液压驱动器，设置在总装柱体内的油缸，设置在总装柱体内壁底端的连接螺纹，设置在总装柱体前端的线驱动动作短节，设置在动作短节前端的连接部，设置在连接部内壁的连接螺纹，设置在总装柱体和驱动短节外表面的防水波纹管。连接端用于连接前部的射流钻头或者其他破碎装置。进一步技术方案中，所述驱动动作短节部分除去两端的连接环，空心环虎克铰成对安装。进一步技术方案中，所述总装柱体与驱动动作短节固定连接，总装柱体的底部螺纹用于连接模块化海底天然气水合物惊吓分离装置或其他开采模块。进一步技术方案中，所述防水波纹管覆于转向机器人的外表面，形成机器人内部封闭的腔体。进一步技术方案中，腔体内安装遥控设备，实现线路控制和智能的路径规划。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：（1）本专利技术提出的深水浅层天然气水合物开采近钻头转向机器人可以实现在软地层钻进和回拖过程中进行大角度转向，提高了天然气水合物的开采效率和开采过程的可控性，为后期的商业化开采奠定了基础。（2）本专利技术提出的转向机器人结构紧凑，体积小，在保证腔体内流体通道的同时实现转向的功能，为射流破碎提供了控制解决方案。（3）本专利技术提出的转向机器人采用液压驱动，提高了在复杂环境下工作的可靠性。附图说明图1为本专利技术深水浅层天然气水合物开采近钻头转向机器人结构示意图图2为本专利技术深水浅层天然气水合物开采近钻头转向机器人转向部分示意图图3为本专利技术深水浅层天然气水合物开采近钻头转向机器人动作短节连接端示意图图4为本专利技术深水浅层天然气水合物开采近钻头转向机器人动作短节示意图图5为本专利技术深水浅层天然气水合物开采近钻头转向机器人总装柱体示意图图6为本专利技术深水浅层天然气水合物开采近钻头转向机器人驱动短节示意图图7为本专利技术深水浅层天然气水合物开采近钻头转向机器人油缸示意图图8为本专利技术深水浅层天然气水合物开采近钻头转向机器人防砂护套示意图上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：1-动作短节，2-驱动控制部分，11-动作短节连接端，12-空心环虎克铰，111-空心环本体，112-钢丝连接孔，113-铰接孔，121-空心环本体，122-铰接孔，123-钢丝通孔，21-总装柱体，211-前端固定孔，212-液压缸安装孔，213-油缸安装孔，22-微型液压缸，221-液压缸固定环，222-钢丝连接孔，23-内置油缸，231-油缸固定孔，232-液压活塞运动通道，3-防水波纹管。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明，本专利技术的实施方式包括但不限于下列实施例。实施例本专利技术的深水浅层天然气水合物开采近钻头转向装置结构如图1至图8所示，动作短节1，设置在动作短节前端的动作短节连接端11，设置在连接端上的钢丝连接孔112，设置在连接端上的铰接孔113，组成动作短节1的空心环虎克铰12，设置在空心环虎克铰12内部的钢丝绳通孔123，连接在动作短节后端的驱动控制部分2，控制驱动部分2主要由总装柱体21及安装于总装柱体21上的微型液压缸22和内置油缸23组成，其中微型液压缸22由液压缸固定环221安装于液压缸安装孔212上，设置在微型液压缸上的钢丝连接孔222，内置油缸23通过油缸固定孔231与油缸安装孔213连接，钢丝绳的一端与微型液压缸上的钢丝连接孔222连接，钢丝绳的另一端穿过钢丝通孔123连接在动作短节前端的钢丝连接孔112上。如图2至图4所示，空心环虎克铰通过铰接孔122依次正交连接，使动作短节产生两个自由度，实现任意方向偏转。如图6所示，驱动控制部分的液压缸连接驱动钢丝控制偏转，实现固定动作至少需要两个相对的液压缸同时动作驱动，一条钢丝拉紧另一条钢丝放松，其中，油缸和油泵均内置于驱动控制部分的总装柱体内。本专利技术的工作原理：当海底浅层天然气水合物开采近钻头转向装置需要转向时，微型液压缸22产生动作，圆周上对应的液压缸产生相对的动作，一条钢丝拉紧另一条钢丝放松，可以使动作部分1向一侧偏转；通过控制两组钢丝同时运动可以使动作部分1多方向偏转。上述实施例仅为本专利技术的优选实施例，并非对本专利技术保护范围的限制，但凡采用本专利技术的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而做出的变化，均应属于本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种深水浅层天然气水合物开采近钻头转向机器人，其特征在于：包括总装柱体，设置在总装柱体内的液压驱动器，设置在总装柱体内的油缸，设置在总装柱体内壁底端的连接螺纹，设置在总装柱体前端的线驱动动作短节，设置在动作短节前端的连接部，设置在连接部内壁的连接螺纹，设置在总装柱体和驱动短节外表面的防水波纹管。
【技术特征摘要】
1.一种深水浅层天然气水合物开采近钻头转向机器人，其特征在于：包括总装柱体，设置在总装柱体内的液压驱动器，设置在总装柱体内的油缸，设置在总装柱体内壁底端的连接螺纹，设置在总装柱体前端的线驱动动作短节，设置在动作短节前端的连接部，设置在连接部内壁的连接螺纹，设置在总装柱体和驱动短节外表面的防水波纹管。2.根据权利要求1所述的一种深水浅层天然气水合物开采近钻头转向机器人，其特征在于：所述线驱动动作短节由多个空心环虎克铰正交连接组成，所述空心环内侧表面均设有与液压驱动器数量相等的...
【专利技术属性】
技术研发人员：何霞，李学峰，王国荣，周守为，付强，李清平，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川,51
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