本实用新型专利技术公开了一种煤层气地层识别快速钻进装置，包括钻井头，所述钻井头的下部周侧表面均匀地固定设置有若干个钻头刀，钻井头的上表面开设有安装槽，安装槽内设置有连接柱，连接柱的上表面固定设置有与钻杆连接的螺纹连接头，所述连接柱的下部周侧表面均匀开设有若干个安装孔，安装孔内安装有压力传感器，压力传感器的检测端与钻井头的安装槽内侧表面接触，通过在钻井头安装槽内的连接柱上设置压力传感器来检测钻井头钻井时的应力，来判断地层属性，从而根据地层属性调节钻进速度，实现快速钻井，降低了检测成本；检测时采用动态检测的方式，缩短了数据回传分析的时间，提高了钻井速度。了钻井速度。了钻井速度。
【技术实现步骤摘要】
一种煤层气地层识别快速钻进装置
[0001]本技术涉及煤层开采
，具体为一种煤层气地层识别快速钻进装置。
技术介绍
[0002]在煤层开采中，尤其是对较深地层的开采过程中，钻进装置往往会经过多个不同属性的地层，如砂岩地层、泥岩地层、石灰岩地层等，针对不同属性的地层，需要设置不同的钻进速度，从而实现快速钻井，有利于煤层气井早日完井，节约人工开发成本。目前，在钻井过程中，通常是在钻头上安装高精度、高灵敏度伽马（GR）和密度（DEN）识别装置，通过识别地层的自然伽马和密度参数等，来判断地层属性，其使用成本较高，且识别时往往是静态识别，停机后通过伽马（GR）和密度（DEN）识别装置对该层物质的放射性和密度等进行检测，然后等数据回传分析后再根据地层属性继续钻进，减缓了钻井进度。因此，我们提出一种煤层气地层识别快速钻进装置。
技术实现思路
[0003]本技术要解决的技术问题是通过伽马（GR）和密度（DEN）识别装置对地层的性质进行检测，需在静态情况下进行，速度较慢，影响了钻井进度。
[0004]本技术提供一种煤层气地层识别快速钻进装置，通过在钻井头安装槽内的连接柱上设置压力传感器来检测钻井头钻井时的应力，来判断地层属性，从而根据地层属性调节钻进速度，实现快速钻井，降低了检测成本，缩短了数据回传分析的时间，提高了钻井速度。
[0005]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种煤层气地层识别快速钻进装置，包括钻井头，所述钻井头的下部周侧表面均匀地固定设置有若干个钻头刀，钻井头的上表面开设有安装槽，安装槽内设置有连接柱，连接柱的上表面固定设置有与钻杆连接的螺纹连接头，所述连接柱的下部周侧表面均匀开设有若干个安装孔，安装孔内安装有压力传感器，压力传感器的检测端与钻井头的安装槽内侧表面接触。
[0006]作为本技术的一种优选技术方案，所述连接柱与安装槽之间采用过盈配合。
[0007]作为本技术的一种优选技术方案，所述安装槽的内周侧表面包括检测面和配合面，其中检测面与压力传感器对应接触连接，配合面间隔设置在相邻的检测面之间，检测面的粗糙度小于配合面的粗糙度。
[0008]作为本技术的一种优选技术方案，所述连接柱的内部开设有若干个分别与各安装孔连接的分线缆孔，螺纹连接头的上表面圆心处开设有主线缆孔，主线缆孔与分线缆孔连通，各压力传感器的导线从分线缆孔进入主线缆孔内合线后与集电环连接。
[0009]与现有技术相比，本技术的有益效果是：本煤层气地层识别快速钻进装置，通过在钻井头安装槽内的连接柱上设置压力传感器来检测钻井头钻井时的应力，来判断地层属性，从而根据地层属性调节钻进速度，实现快速钻井，降低了检测成本；检测时采用动态检测的方式，在钻井头旋转钻井时检测应力大小，根据应力与实验模拟数据的对比来判断
地层属性，无需停机即可判断地层属性，由钻杆上设置的控制器分析对比对地层属性进行判断，缩短了数据回传分析的时间，提高了钻井速度，有利于煤层气井早日完井，节约人工开采成本。
附图说明
[0010]图1为本技术的煤层气地层识别快速钻进装置的结构示意图；
[0011]图2为本技术钻井头的结构示意图；
[0012]图3为本技术连接柱的结构示意图；
[0013]图4为本技术连接柱的局部剖面示意图。
[0014]图中：1钻井头、2钻头刀、3固定螺孔、4连接柱、5螺纹连接头、6安装孔、7压力传感器、8分线缆孔、9导线、10集电环、11主线缆孔、12检测面、13配合面。
具体实施方式
[0015]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0016]请参阅图1
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4，本技术提供一种技术方案：一种煤层气地层识别快速钻进装置，包括钻井头1，所述钻井头1的下部周侧表面均匀地固定设置有若干个钻头刀2，是主要的钻进部件；钻井头1的上表面开设有安装槽，安装槽内设置有连接柱4，连接柱4与安装槽之间采用过盈配合，连接柱4的上表面固定设置有与钻杆连接的螺纹连接头5，连接柱4的上部外侧表面也设置有螺纹，在钻杆的底端设置有台阶状的螺纹槽，与螺纹连接头5和连接柱4的上部对应，钻杆通过螺纹槽与螺纹连接头5和连接柱4连接，螺纹方向与钻头的旋转方向相反，避免钻井过程中钻头脱落，此外还可以在钻杆和螺纹连接头5上设置固定螺栓进一步加固连接。
[0017]所述连接柱4的下部周侧表面均匀开设有若干个安装孔6，安装孔6内安装有压力传感器7，其采用现有的常用压力传感器，具体可根据钻井需求选用合适型号；压力传感器7的检测端与钻井头1的安装槽内侧表面接触，在钻井头1旋转钻进时，其与连接柱4之间产生的应力被压力传感器7检测到，压力传感器7将检测到的应力传输到钻杆内设置的控制器（如PLC控制器或单片机等）中，由控制器将检测到的应力大小与其存储器中预设的数据进行对比分析，来判断钻头所在层的地层属性，然后根据地层属性控制外部驱动设备（伺服电机等）的功率，进而调整为适合该地层属性的钻进速度，实现了动态检测，可以不停机检测，提高了钻井效率，同时缩短了数据回传的分析时间，有利于煤层气井早日完井，节约人工开采成本，与常用的伽马（GR）和密度（DEN）识别装置相比，降低了使用成本和维护成本。
[0018]控制器可以设置在钻杆内部，通过滑环供电，也可以是设置在地面的控制设备处，可以根据地层深度来设置。同时钻杆内部中空，用于穿过与压力传感器7电连接的导线等。
[0019]在进行正式钻井前，使用计算机模拟不同属性地层钻进时钻头受到的应力大小，并使用本技术中的钻井装置进行实验，将实验得到的应力大小与模拟数据进行对比，调整模拟参数，直到精确值达到要求后，将模拟的数据存储到控制器的存储器中，供钻进时
控制器调用分析和对比等。
[0020]优选的，钻头刀2与压力传感器7的数量相等或压力传感器7的数量为钻头刀2数量的一半，数量不同时，钻头刀2可以为四个或六个，相应的压力传感器7的数量为两个或三个，压力传感器7均匀地间隔分布，均匀检测不同位置的钻头刀2受到的压力大小。
[0021]优选的，所述压力传感器7设置在与钻头刀2对应的位置，主要检测钻头刀2钻井时受到有应力大小，具体的，压力传感器7设置在钻头刀2旋转方向的靠后位置，即与钻头刀2的受力方向相对应。
[0022]进一步的，所述安装槽的内周侧表面包括检测面12和配合面13，其中检测面12与压力传感器7对应接触连接，配合面13间隔设置在相邻的检测面12之间，检测面12的粗糙度小于配合面13的粗糙度，在过盈配合时，通过配合面13的摩擦力来提高连接的牢固性，检测面12则是压力传感器7检测端检测时的主要部位，其较为光滑本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种煤层气地层识别快速钻进装置，包括钻井头（1），其特征在于：所述钻井头（1）的下部周侧表面均匀地固定设置有若干个钻头刀（2），钻井头（1）的上表面开设有安装槽，安装槽内设置有连接柱（4），连接柱（4）的上表面固定设置有与钻杆连接的螺纹连接头（5），所述连接柱（4）的下部周侧表面均匀开设有若干个安装孔（6），安装孔（6）内安装有压力传感器（7），压力传感器（7）的检测端与钻井头（1）的安装槽内侧表面接触。2.根据权利要求1所述的一种煤层气地层识别快速钻进装置，其特征在于：所述连接柱（4）与安装槽之间采用过盈配合。3.根据权利要求2所述的一种煤层气地层识别快速钻进装置，其特征在于：所述安装槽的内周侧表面包括检测面（12）和配合面（13），其中检测面（12）与压力传感器（7）对应接触连接，配合面（13）间隔设置在相邻的检测面（12）之间，...
【专利技术属性】
技术研发人员：白秀佳，徐强，张争光，苗全芸，田力，
申请(专利权)人：中国煤炭地质总局勘查研究总院，
类型：新型
国别省市：
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