專利名稱：流體噴射鉆具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用作挖掘裝置一部分的定距支座，所述挖掘裝置布置為產(chǎn)生噴射到地質(zhì)構(gòu)造上的磨料流體流，從而在地質(zhì)構(gòu)造中挖掘孔。
本發(fā)明還涉及一種用于在地質(zhì)構(gòu)造中挖掘孔的挖掘裝置，該挖掘裝置包括這種定距支座。
背景技術(shù)：
WO-A-02/34653顯示了這種挖掘裝置。所述挖掘裝置使用壓力作用下的流體射流，磨料顆粒混合在所述流體中以侵蝕一個表面的材料以便在所述表面中產(chǎn)生孔。射流相對于挖掘裝置在孔中的進(jìn)給方向以某一角度定位，并且其在孔內(nèi)部可旋轉(zhuǎn)地操作以便產(chǎn)生孔。這顯示為由于磨料射流的旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生了在所述孔的底部具有堆積形中心部分的孔。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的挖掘裝置包括L形托架形式的定距支座，以便確保噴嘴到孔底部的預(yù)定距離。所述托架與孔底面的下述部分相接觸，該孔底面部分與磨料射流當(dāng)時沖擊孔的位置徑向相對。當(dāng)磨料射流離開噴嘴出口時，它進(jìn)入自由空間。
這樣可導(dǎo)致磨料射流的錯位，由此在鉆孔壁中產(chǎn)生不希望的侵蝕，并且使磨料射流及其中所含能量的有效使用較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用作挖掘裝置一部分的定距支座，所述挖掘裝置布置為產(chǎn)生噴射到地質(zhì)構(gòu)造上的磨料流體流從而在地質(zhì)構(gòu)造中挖掘孔，所述定距支座包括具有面向待挖掘地質(zhì)構(gòu)造的喇叭形內(nèi)表面部分的壁部，在壁部的喇叭形內(nèi)表面部分中形成有凹槽，從而限定了喇叭形內(nèi)表面部分的開口，以允許磨料流體流從凹槽內(nèi)部穿過喇叭形內(nèi)表面部分以沖擊地質(zhì)構(gòu)造。
本發(fā)明還提供了一種用于在地質(zhì)構(gòu)造中挖掘孔的挖掘裝置，所述挖掘裝置包括-主體，該主體在孔中沿旋轉(zhuǎn)軸線可轉(zhuǎn)動；-噴嘴，該噴嘴布置在所述主體上以將磨料流體流噴射到地質(zhì)構(gòu)造中的表面上以便產(chǎn)生孔，其中，磨料流體流具有至少徑向速度分量和平行于旋轉(zhuǎn)軸線的分量；和-定距支座，該定距支座布置在所述主體上以確保噴嘴出口和所述表面之間的預(yù)定距離；其中，-所述定距支座具有面向地質(zhì)構(gòu)造的喇叭形內(nèi)表面部分，所述喇叭形內(nèi)表面部分具有允許射流穿過的開口。
喇叭形內(nèi)表面部分適于大體上與孔的堆積形底面輪廓相匹配。挖掘工具在孔內(nèi)的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致磨料射流在孔中旋轉(zhuǎn)，使得射流可以沿孔掠射。當(dāng)將定距支座放置在堆積形底部輪廓之上時，定距支座因此提供了孔底部輪廓在旋轉(zhuǎn)磨料射流前面的改進(jìn)的對準(zhǔn)程度。
喇叭形內(nèi)表面部分中的開口優(yōu)選由形成于定距支座壁部的喇叭形內(nèi)表面中的凹槽所限定，噴嘴因此布置為在凹槽中排放。
當(dāng)被放入地質(zhì)構(gòu)造中的孔內(nèi)并且位于堆積形底部輪廓上方時，凹槽限定了用于使磨料流體流穿過的通道。凹槽因此使對磨料流體流的限制變得更容易從而保持了較高的密度。因此，存在于磨料流體流中的能量的效力在挖掘中得到增加。
由于限制了定距支座的喇叭形內(nèi)表面和孔底面之間的空間，當(dāng)射流在開放空間中排放時，磨料射流現(xiàn)在比原來更好地沿著底面流動。這樣就增大了磨料射流的效率。
應(yīng)該注意美國專利2,779,571公開了一種丸式(pellet)沖擊鉆頭，其具有喇叭形支腳部分。噴嘴位于孔上并且在喇叭形支腳部分之上以用于在開放空間中釋放沖擊丸。所述支腳部分具有使沖擊丸可以穿過的完全移出段，所述移出段不能引導(dǎo)或匯聚沖擊丸流。
與此相比，本發(fā)明以形成于定距支座壁部內(nèi)表面中的腔室形式的凹槽為特征，使得用于使磨料射流穿過的暗道形成在孔底部和壁中凹槽之間。所述磨料射流因此可以在掠射的方向上沖擊孔的堆積形底部，從而在保持其堆積形底部輪廓的同時研磨該表面。
本發(fā)明的定距支座中的喇叭形狀可以通過任意一種圓錐形形狀實現(xiàn)，優(yōu)選地為直錐體或具有凹面?zhèn)容喞腻F體，或者具有向外增加的開度角的向外漸縮輪廓式錐體。
優(yōu)選地，喇叭形內(nèi)表面在中心區(qū)域收斂，從而，開口延伸以包括中心區(qū)域。所述中心區(qū)域最好被旋轉(zhuǎn)軸線貫穿，使得挖掘裝置可以圍繞中心區(qū)域旋轉(zhuǎn)并且確保位于孔中心處的構(gòu)造受到磨料射流的沖擊。
優(yōu)選地，所述開口為細(xì)長形狀的開口，其延伸方向與噴嘴的排放方向?qū)?zhǔn)。這樣使得在磨料流體流和孔堆積形底部之間存在小的沖擊角。
典型地，定距支座的圓周外表面部分通過邊緣區(qū)域連接到喇叭形內(nèi)表面部分，因此優(yōu)選地，喇叭形內(nèi)表面中的開口延伸至邊緣區(qū)域。因此實現(xiàn)了即使設(shè)置在喇叭形內(nèi)表面部分中的開口被孔中的堆積形底部輪廓完全覆蓋，存在于凹槽中的磨料流體也可以從凹槽中排出。這樣就降低了磨料射流從噴嘴的流出受阻的風(fēng)險。
此外，因為開口設(shè)置在喇叭形內(nèi)表面部分中，所述內(nèi)表面可以接觸孔底部最小的挖掘部分，從而防止了挖掘裝置沿旋轉(zhuǎn)軸線的縱向進(jìn)給。因此，開口在喇叭形內(nèi)表面部分中的設(shè)置確保了只有全部的孔底區(qū)域被沖刷掉，才可進(jìn)行孔的進(jìn)一步挖掘。這樣就避免了由于在孔內(nèi)不對稱分布的挖掘所引起的挖掘工具的機(jī)械阻塞。
通過在邊緣區(qū)域中可選擇地提供的一個或多個槽進(jìn)一步方便了磨料流體從凹槽中排出，優(yōu)選地，所述槽通向設(shè)置在外表面部分內(nèi)的槽中，用于磨料流體的排放。由此則避免了凹槽的背離噴嘴的端部被處于挖掘中的孔的側(cè)壁封閉。
優(yōu)選地，定距支座具有下部大致成圓周形并且向上朝向主體匯聚的外表面輪廓。由此則在孔壁和挖掘裝置之間提供了大空間。由于所述大空間的原因，流體流的速度在其與地質(zhì)構(gòu)造撞擊后降低，從而減小了對孔壁的不希望的沖刷。


本發(fā)明的這些及其他優(yōu)點將以舉例的方式并結(jié)合附圖進(jìn)行進(jìn)一步的說明，其中圖1示意性顯示了根據(jù)本發(fā)明的定距支座和挖掘裝置的截面圖；圖2A、2B和2C顯示了根據(jù)本發(fā)明的挖掘裝置的定距支座的示意性透視圖；圖3顯示了用于解釋噴嘴排出方向和定距支座的內(nèi)表面之間的角度的示意性剖視圖；圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的帶定距支座的挖掘裝置的第二實施例的示意性側(cè)視圖；圖5顯示了圖4中的挖掘裝置和定距支座的示意性截面圖。
具體實施例方式
在附圖中，相同的參考數(shù)字指示相同的部分。
圖1顯示了設(shè)置有本發(fā)明定距支座8的根據(jù)本發(fā)明的挖掘裝置1。該挖掘裝置1插入到地質(zhì)構(gòu)造中的孔2內(nèi)，所述孔2具有壁3和大致堆積狀的孔底面4。
挖掘裝置1可沿旋轉(zhuǎn)軸線A在孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)。挖掘裝置1的近端可連接到伸到孔2中的標(biāo)準(zhǔn)鉆柱的遠(yuǎn)端上。挖掘裝置1具有第一流體通道5，該第一流體通道通常與鉆柱內(nèi)的內(nèi)部縱向通道流體連通。第一流體通道5用來輸送鉆孔流體到混合室6，磨料顆粒在混合室6中與鉆孔流體混合以形成磨料流體，所述磨料流體隨后通過噴嘴7以磨料射流9的形式噴射。
噴嘴7在挖掘裝置1中定向以使磨料流體的射流9具有至少徑向速度分量和平行于旋轉(zhuǎn)軸線A的分量。挖掘裝置1的有效規(guī)格(effctive gauge)由磨料射流的徑向作用范圍所決定。
磨料射流9沖擊地質(zhì)構(gòu)造，所述地質(zhì)構(gòu)造因此被研磨而挖掘孔2。
挖掘裝置1的遠(yuǎn)端由定距支座8形成，在圖2A至2C的不同視圖中詳細(xì)顯示了該定距支座。定距支座通過連接件17可牢固連接到產(chǎn)生磨料射流的鉆具部分上，在這里連接件以鎖銷的形式提供。如果需要的話，可以使用諸如圖5中舉例說明的螺紋連接件來代替。尤其是，該定距支座8確保了噴嘴7的排出口和底面4之間的預(yù)定距離。
定距支座8具有壁部，該壁部具有喇叭形內(nèi)表面部分12，該部分面向地質(zhì)構(gòu)造中的孔2的底面4。所述喇叭形在中間區(qū)域匯聚形成中心頂點19。定距支座8可連接到產(chǎn)生磨料射流的鉆具部分上使得旋轉(zhuǎn)軸線通過中心頂點19轉(zhuǎn)動。
喇叭形內(nèi)表面部分12設(shè)置有凹槽15，該凹槽15限定了用于使磨料射流9從噴嘴7排出后穿過的長開口16。所述凹槽在喇叭形內(nèi)表面部分12的壁內(nèi)形成腔室，所述凹槽的開口16形成通向由喇叭形內(nèi)表面部分12所限定空間的排出開口。(形成腔室的凹槽15及開口16最佳顯示于圖2B中)長開口16延伸成包括含頂點19的中心區(qū)域?？蛇x地，中心區(qū)域可以設(shè)置有機(jī)械巖石切削元件。
還是參見圖1，噴嘴7被布置成排放到凹槽15中。凹槽15因此起到排放通道的作用。從噴嘴7排放而穿過排放通道15的磨料射流9穿過開口16流經(jīng)喇叭形內(nèi)表面部分12。
優(yōu)選地，將噴嘴7的出口孔布置成使頂點19位于噴嘴7的內(nèi)部。
喇叭形內(nèi)表面部分12中的開口16為細(xì)長形狀，適當(dāng)?shù)貫槁研?、拋物面形、或橢圓形。開口的延伸方向與噴嘴7的排放方向?qū)R。磨料射流9隨著其穿過開口16而沿著孔的堆積形底面4掠射性地沖擊，從而研磨所述表面4。同時，挖掘工具在所述孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，使得孔被對稱地挖掘。
總外表面10的圓周外表面部分18具有某一半徑，該半徑設(shè)置成使一部分磨料射流9可以徑向向外地到達(dá)比圓周外表面18更遠(yuǎn)一點的地方。圓周外表面部分18通過邊緣區(qū)域13與喇叭形內(nèi)表面部分12相連，并且圍繞定距支座的中心區(qū)域和旋轉(zhuǎn)軸線延伸。所述邊緣區(qū)域13大體上形成支撐環(huán)，其起到接觸端面的作用以支撐所有的鉆壓。然而，由于至少一部分磨料射流9到達(dá)遠(yuǎn)于圓周外表面部分18的地方，所以與邊緣區(qū)域13所在地方相應(yīng)的距離處的地質(zhì)構(gòu)造也被研磨，從而使得挖掘裝置1可以進(jìn)給而不受到未研磨地質(zhì)構(gòu)造的阻擋。
例如在挖掘中斷之后，定距支座的內(nèi)表面12可與孔底面4幾乎完全接觸。為了避免喇叭形內(nèi)表面部分12中的開口完全封閉以及因此堵塞磨料射流9的通道，開口16延伸至圓周外表面18。在這樣的情況下，開口16的優(yōu)選細(xì)長的形狀為截斷的細(xì)長形狀，適當(dāng)?shù)貫榻芈研?、截拋物面形、或截橢圓形。即使在堆積形底部4完全蓋住開口16時，凹槽15也始終形成通往挖掘裝置1外圍的通道，磨料流體可穿過該通道排放。
在接觸端面13中可設(shè)置有三個槽14，其也被稱為排屑槽。設(shè)置不同數(shù)目的排屑槽也是可能的。所述槽與設(shè)置在圓周外表面18中的槽或凹槽對準(zhǔn)，用于磨料流體的排放。定距支座的喇叭形內(nèi)表面12中的凹槽15終止于槽14中。在挖掘操作過程中，由與磨料射流9一起挖掘所產(chǎn)生的切屑通過槽14被排放。
在圖3中顯示了具有根據(jù)本發(fā)明的定距支座的挖掘裝置1的下端部的示意圖。圖中顯示了定距支座8的喇叭形內(nèi)表面12和典型的喇叭形底面4。另外還顯示了噴嘴出口7。磨料射流9沿基本平行于定距支座8的喇叭形內(nèi)表面12的方向被排放。
在喇叭形內(nèi)表面12的剖面輪廓和旋轉(zhuǎn)軸線A之間被限定為頂角的角α通常選定在25°和55°之間。在參考圖5而將在下文中詳細(xì)描述的一個實施例中，α等于34.5°。噴嘴7與軸線A的角度β通常在α和α-15°之間。在圖5所示的實施例中，β＝21.8°，其相當(dāng)于α-12.7°。所得到的等于堆積形底面輪廓的頂角一半的角γ通常在β+18°和β+25°之間，這取決于噴嘴開口位于軸線A上游側(cè)的多少。
此外，排放通道15和/或開口16與堆積形底部4相結(jié)合可形成擴(kuò)張管，其充當(dāng)了使磨料射流9擴(kuò)散的擴(kuò)散器。允許磨料射流9具有一些擴(kuò)散的優(yōu)點是可以使定距支座具有沿旋轉(zhuǎn)軸線方向測得的更短的長度。這可以從下述內(nèi)容來理解。在很少或沒有擴(kuò)散的情況下，射流的研磨性能在與噴嘴出口相距較大距離的范圍內(nèi)保持高水平。為了確保孔不被挖掘超過挖掘工具的圓周外表面過多，噴嘴排出方向和挖掘裝置在孔內(nèi)進(jìn)給方向之間的角度必須選定為較小，這樣導(dǎo)致了定距支座的長度相對于其直徑增大。
因此，最低4°的擴(kuò)散是優(yōu)選的，更為優(yōu)選地，最小的擴(kuò)散為6°。凹槽壁和噴嘴7的排放方向之間的對應(yīng)角δ為擴(kuò)散角的一半，并因此應(yīng)該優(yōu)選地不小于2°，更優(yōu)選不小于3°。擴(kuò)散角優(yōu)選不超過30°以確保磨料射流9中的磨料流體的流動沿著凹槽輪廓進(jìn)行以免例如磨料射流9阻塞的發(fā)生。因此，角δ應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地不超過15°以免穿過凹槽15的磨料射流9的流動發(fā)生阻塞或其他不必要的干擾。
噴嘴7優(yōu)選地由耐磨硬質(zhì)材料制成，諸如優(yōu)選地為碳化鎢。定距支座優(yōu)選地由諸如耐沖擊鋼的耐沖擊材料制成，或者優(yōu)選由不可磁化和/或高強(qiáng)度和/或耐高溫和/或耐腐蝕材料制成，諸如高強(qiáng)度、耐高溫、耐腐蝕的鎳鉻合金。在下列組成范圍之內(nèi)的鎳鉻合金(以wt.％計)證明是尤為合適的鋁 0.2-0.8硼 最大0.006碳 最大0.08鉻 17-21鈷 最大1.0銅 最大0.3鐵 其余部分錳 最大0.35鉬 2.8-3.3鎳+鈷50-55鈮+鉭4.75-5.5
磷最大0.015硅最大0.35硫最大0.015鈦0.65-1.15根據(jù)美國金屬協(xié)會規(guī)范，這種合金為市售的，其名稱為鉻鎳鐵合金718(Inconel 718)。該合金可以被時效硬化。
利用上面提出的一個或多個特征，噴嘴排放方向可以保持幾乎平行于定距支座的喇叭形內(nèi)表面，使得磨料射流的沖擊區(qū)域覆蓋所述喇叭形表面的至少全部徑向長度。因此，定距支座8的喇叭形內(nèi)表面壁中的磨料射流排放通道15從喇叭形內(nèi)表面12的軸線A的至少中心處向定距支座的至少整個半徑延伸。穿過內(nèi)部輪廓的排放通道15與定距支座的內(nèi)部輪廓的喇叭形狀的直線對準(zhǔn)確保了在磨料射流旋轉(zhuǎn)一圈期間，所有的孔底區(qū)域均暴露給磨料水射流。
有利地，挖掘裝置1可以設(shè)置有分離系統(tǒng)，其用于將磨料從向下游流動沖擊地質(zhì)構(gòu)造的混合物中分離出來。典型地，這種分離系統(tǒng)設(shè)置有用于吸引流體中的磁性磨料顆粒的磁體11，這樣使得磁性磨料顆?？梢栽傺h(huán)返回到混合室6中。
還具有的特別優(yōu)點是在圓周外表面部分18上方，定距支座8的外表面10朝向挖掘裝置1的主體收斂。這樣則在挖掘裝置1和孔壁3之間形成較大空間。因此流體的速度降低，使得磁性磨料顆粒從流體中的分離變得容易。
通過收斂的外表面10所實現(xiàn)的降低的流體速度在不具有分離系統(tǒng)的實施例中同樣有利，這是因為由仍然存在于流體中的磨料顆粒對孔壁3的不希望的沖刷減少。
在如上所述定距支座8設(shè)置有一個或多個槽14的實施例中，所述槽中的至少一個優(yōu)選地布置成使從挖掘裝置流出的射流沿分離系統(tǒng)被引導(dǎo)。
如果分離系統(tǒng)沒有被同心定位的話，在鉆孔中，通過所述槽的流體優(yōu)選地被如此引導(dǎo)即使得流體流和分離系統(tǒng)之間的距離最小。
在國際公開文獻(xiàn)WO-A-02/34653中提供了一種適當(dāng)?shù)姆蛛x系統(tǒng)的實例。在國際申請PCT/EP2004/051407中給出了改進(jìn)的分離和再循環(huán)系統(tǒng)的細(xì)節(jié)，本申請要求享有上述國際申請的優(yōu)先權(quán)并且其內(nèi)容在此被參考結(jié)合。
可選擇地，在任何一個公開的實施例中，機(jī)械切削元件被布置在定距支座上，用于保證挖掘工具的鉆孔能力。特別地，由喇叭形內(nèi)表面部分12、外表面10和接觸端面13、或邊緣區(qū)域構(gòu)成的一個或多個組可以設(shè)置有切削元件。
在特定實施例中，切削元件可選擇地相對于旋轉(zhuǎn)方向布置在排屑槽14的前向壁上。挖掘裝置旋轉(zhuǎn)并且當(dāng)排屑槽14布置在接觸表面13中時，從挖掘孔的壁中掉出的切屑或顆粒卡在排屑槽14和鉆孔壁3之間是可能的。這可能阻礙挖掘裝置1的旋轉(zhuǎn)或可能損壞定距支座8。通過在排屑槽中提供切削元件，則可將所述顆粒在它們阻塞于排屑槽中時切削掉。
外表面上的切削元件可以提供對鉆孔壁的精加工。對于在鉆孔之后進(jìn)入孔中的一些傳感器來說，如果在鉆孔壁和所述裝置之間需要良好接觸的話，可優(yōu)選采用這些傳感器。
圖4和5中顯示了定距支座38和挖掘裝置的可選實施例，圖4顯示了側(cè)視圖，圖5顯示了剖視圖。在上文中已經(jīng)介紹過的帶參考數(shù)字的部分將不再進(jìn)行詳細(xì)描述。
可選的定距支座38通過螺紋連接27形式的連接件可牢固地連接到產(chǎn)生磨料射流的鉆具部分上。該可選的定距支座是多個部分的組件，每個部分都由特別適當(dāng)?shù)牟牧现瞥伞?br> 該實施例提供了用于與地質(zhì)構(gòu)造直接接觸并且承受機(jī)械沖擊的外部部件25和相對耐磨的內(nèi)部部件26，穿過所述內(nèi)部部件26主要設(shè)置有凹槽15。
所述外部部件可以適當(dāng)?shù)赜扇缟纤龅呐c圖2A至2C的定距支座相關(guān)的耐沖擊材料制成。內(nèi)部部件26被制成插入件，其可以固定在外部部件25和產(chǎn)生磨料射流的鉆具部分之間的適當(dāng)位置。
內(nèi)部部件26可以由耐磨硬質(zhì)材料制成以盡可能避免由沿內(nèi)部部件26掠射穿過的磨料射流9所導(dǎo)致的磨損，所述耐磨硬質(zhì)材料優(yōu)選為碳化鎢。該內(nèi)部部件26可以由與噴嘴7相同的材料制成。由于外部部件25的存在，內(nèi)部部件26可以為相對易碎的，并且外部部件25可以不如定距支座由整體部分形成的實施例那樣耐磨。
該實施例提供定距環(huán)28以保持內(nèi)部部件26和產(chǎn)生磨料射流的鉆具部分之間沿軸向方向的距離。由此實現(xiàn)了任何負(fù)載只在外部部件25和產(chǎn)生磨料射流的刀具部分之間傳遞，使得內(nèi)部部件26不對噴嘴7施加負(fù)載。定距環(huán)28還用來容納噴嘴17稍微向前的移動，所述移動由與第一和第二噴嘴施加的鉆孔流體中的壓降相關(guān)的作用力引起。
分離系統(tǒng)在此相對于軸線A偏心設(shè)置，所述分離系統(tǒng)包括參考圖1如上所述的磁鐵11。
順磁性吸引體30(para-magnetic attractor body)與混合室6相鄰布置且位于與磁鐵11所在側(cè)相反的混合室的側(cè)面上。所述順磁性吸引體30在磁鐵11產(chǎn)生的磁場下可磁化，并且更易于使順磁性磨料顆粒釋放到混合室6中。該實施例提供了環(huán)形蓋環(huán)29以包圍磁性吸引體30。所述蓋環(huán)29通過定距支座38固定在抵靠產(chǎn)生磨料射流的刀具部分的適當(dāng)位置上。在圖1和2的實施例中可布置類似的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種用作挖掘裝置一部分的定距支座，所述挖掘裝置布置為產(chǎn)生噴射到地質(zhì)構(gòu)造上的磨料流體流從而在地質(zhì)構(gòu)造中挖掘孔，所述定距支座具有壁部，該壁部具有面向待挖掘地質(zhì)構(gòu)造的喇叭形內(nèi)表面部分，在壁部的喇叭形內(nèi)表面部分中形成有凹槽，該凹槽限定了喇叭形內(nèi)表面部分的開口，從而使磨料流體流從凹槽內(nèi)穿過喇叭形內(nèi)表面部分以沖擊地質(zhì)構(gòu)造。
2.如權(quán)利要求1所述的定距支座，其特征在于，所述喇叭形內(nèi)表面在中心區(qū)域匯聚，從而，所述開口延伸以包括該中心區(qū)域。
3.如權(quán)利要求1或2所述的定距支座，其特征在于，所述開口具有細(xì)長輪廓。
4.如權(quán)利要求2和3所述的定距支座，其特征在于，所述細(xì)長輪廓在從中心區(qū)域徑向向外的方向上為細(xì)長的。
5.如前述任意一項權(quán)利要求所述的定距支座，其特征在于，所述凹槽在所述喇叭形內(nèi)表面部分中形成使磨料射流穿過的腔室。
6.如前述任意一項權(quán)利要求所述的定距支座，其特征在于，所述凹槽形成用于在基本平行于喇叭形內(nèi)表面部分的壁中引導(dǎo)磨料流體流的通道。
7.如前述任意一項權(quán)利要求所述的定距支座，還包括圓周外表面部分，該圓周外表面部分通過邊緣區(qū)域連接到喇叭形內(nèi)表面部分，其中，喇叭形內(nèi)表面中的所述開口延伸至該邊緣區(qū)域。
8.如權(quán)利要求7所述的定距支座，其特征在于，所述邊緣區(qū)域設(shè)置有用于排放磨料流體的一個或多個槽。
9.如權(quán)利要求8所述的定距支座，其特征在于，所述一個或多個槽延伸至設(shè)置于圓周外表面部分中的凹槽。
10.如權(quán)利要求8或9所述的定距支座，其特征在于，喇叭形內(nèi)表面中的所述開口延伸到所述一個或多個槽之一中。
11.如前述任意一項權(quán)利要求所述的定距支座，還設(shè)置有用于機(jī)械地切入地質(zhì)構(gòu)造的一個或多個切削元件。
12.一種用于在地質(zhì)構(gòu)造中挖掘孔的挖掘裝置，所述挖掘裝置具有近端和由權(quán)利要求1至11中任意一項所述的定距支座形成的遠(yuǎn)端，挖掘裝置還包括-主體，該主體在孔中沿旋轉(zhuǎn)軸線可轉(zhuǎn)動；-噴嘴，該噴嘴布置在所述主體上以將磨料流體流噴射到地質(zhì)構(gòu)造中的表面上以便產(chǎn)生所述孔，其中，磨料流體流具有至少徑向速度分量和平行于旋轉(zhuǎn)軸線的分量；定距支座由此布置在主體上以確保噴嘴出口和地質(zhì)構(gòu)造中的表面之間的預(yù)定距離，并且噴嘴由此布置成在形成于定距支座壁部內(nèi)表面中的凹槽內(nèi)排放。
13.如權(quán)利要求12所述的挖掘裝置，其特征在于，所述定距支座的喇叭形內(nèi)表面在旋轉(zhuǎn)軸線中的中心區(qū)域內(nèi)匯聚，從而，所述開口延伸以包括該中心區(qū)域。
14.如權(quán)利要求12或13所述的挖掘裝置，其特征在于，所述噴嘴排放方向基本平行于定距支座的喇叭形內(nèi)表面。
15.如權(quán)利要求12、13或14所述的挖掘裝置，其特征在于，所述開口為細(xì)長形狀的開口，并且其延伸方向?qū)?zhǔn)噴嘴的排放方向。
16.如權(quán)利要求12至15中任意一項所述的挖掘裝置，其特征在于，定距支座的外表面部分設(shè)置有用于排放磨料流體的一個或多個槽，由此，至少一個所述槽相對于挖掘裝置定位在與磨料流體流被引導(dǎo)的方向相同的方位上。
17.如權(quán)利要求16所述的挖掘裝置，其特征在于，切削元件布置在所述槽中并且位于相對于旋轉(zhuǎn)方向的前向側(cè)面上。
18.如權(quán)利要求16或17所述的挖掘裝置，包括用于將磨料從流出挖掘裝置的流體流中分離出來并且使磨料再循環(huán)返回噴嘴中的磨料流體中的分離系統(tǒng)，其中，所述槽布置成沿分離系統(tǒng)引導(dǎo)流出挖掘裝置的流體流。
全文摘要
本發(fā)明以一種用于在地質(zhì)構(gòu)造中挖掘孔(2)的挖掘裝置(1)為特征，所述挖掘裝置(1)包括主體，其在孔(2)中沿旋轉(zhuǎn)軸線可轉(zhuǎn)動；噴嘴(7)，其布置在所述主體上以噴射磨料流體流(9)到地質(zhì)構(gòu)造中的表面(4)上以便產(chǎn)生孔(2)，其中，磨料流體流具有至少徑向速度分量和平行于旋轉(zhuǎn)軸線的分量。所述挖掘裝置還包括定距支座(8，38)，其布置在所述主體上以確保噴嘴(7)出口和表面(4)之間的預(yù)定距離；其中，所述定距支座(8，38)具有面向地質(zhì)構(gòu)造的喇叭形內(nèi)表面部分(12)，所述喇叭形內(nèi)表面部分(12)具有使流體流(9)穿過的開口(16)。喇叭形內(nèi)表面部分(12)中的開口(16)由形成于定距支座(8，38)的壁部內(nèi)表面(12)中的凹槽(15)所限定，噴嘴由此布置成在凹槽中排放。本發(fā)明還以如上所述的定距支座(8，38)為特征。
文檔編號E21B10/60GK1875167SQ200480031853
公開日2006年12月6日 申請日期2004年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月29日
發(fā)明者J-J·布朗格 申請人:國際殼牌研究有限公司