專利名稱：一種全液壓多功能井口裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于對煤炭、煤層氣、天然氣等資源勘探開發(fā)的技術(shù)裝備，特別是 用于煤層氣勘察、開采、瓦斯氣抽排放和煤炭工程搶險(xiǎn)施工的全液壓多功能煤層氣鉆機(jī)的 全液壓多功能井口裝置。
背景技術(shù)：
在全世界范圍內(nèi)，隨著油氣資源的日益枯竭和人們的環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，清潔 型能源-煤層氣的勘探開發(fā)和利用已經(jīng)成為人們高度重視的自然能源之一。煤層氣的誘人 潛力首先來自它巨大的儲(chǔ)量。在美國，2000m以淺的煤層氣儲(chǔ)量相當(dāng)于常規(guī)天然氣儲(chǔ)量的 一半多。在我國，煤層氣儲(chǔ)量居世界第三位，陸上2000m以淺的煤層氣資源為31萬億m3，這 么大的儲(chǔ)量和能源供給越來越有危機(jī)的當(dāng)今社會(huì)，煤層氣的勘探開發(fā)前景必定是非常廣闊 的。煤礦投產(chǎn)前瓦斯的抽排放，一方面可以作為潔凈能源加以經(jīng)濟(jì)利用來造福人類， 另一方面對煤礦安全生產(chǎn)、保護(hù)環(huán)境、減少災(zāi)害和增加經(jīng)濟(jì)效益是極為有利的，為此，研發(fā) 多功能全液壓煤層氣鉆機(jī)，完善煤層氣勘探技術(shù)裝備配套，優(yōu)化鉆探施工工藝成為煤層氣 勘探與抽采工作的當(dāng)務(wù)之急。煤層氣鉆機(jī)全液壓多功能井口裝置就是為多功能全液壓煤層氣鉆機(jī)配套的關(guān)鍵 部件之一。目前用于煤層氣勘探開發(fā)的鉆探設(shè)備主要是石油鉆機(jī)，水源鉆機(jī)和煤田用傳統(tǒng)立 軸式鉆機(jī)。實(shí)踐表明，以上三種類型鉆機(jī)都不能很好地適用于煤層氣開發(fā)井的鉆進(jìn)作業(yè)需 求，明顯存在以下問題1、石油鉆機(jī)用于煤層氣勘探施工，功能上能滿足鉆探需求，有鉆井平臺(tái)，可以布置 井口裝置和防噴器，但因其是轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)，無加壓功能，鉆進(jìn)效率低，鉆機(jī)及配套成本過于昂 貴，施工成本太高，另因設(shè)備龐大、平整井場和修路成本高、設(shè)備搬遷周期長、困難多，搬遷 成本高難以廣泛應(yīng)用。2、水源鉆機(jī)用于煤層氣勘探施工，因設(shè)備造價(jià)相對石油鉆機(jī)低，施工成本較低，因 沒有鉆井平臺(tái)，不便于布置井口裝置和防噴器，施工中有可能發(fā)生井噴和漏氣，存在嚴(yán)重的 安全隱患，且同樣是轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)，存在不能加壓和工作效率低問題。3、傳統(tǒng)立軸式巖心鉆機(jī)，設(shè)備投入成本較低，具有立軸加壓功能，鉆進(jìn)效率略高， 存在問題是同樣沒有鉆井平臺(tái)，不便于布置井口裝置和防噴器，鉆機(jī)能力較小，鉆孔較淺。4、以上各種類型設(shè)備都不適應(yīng)大口徑鉆井，不能下放大直徑套管和鉆具。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種適應(yīng)不同鉆探工 藝，可下放不同規(guī)格套管的全液壓多功能井口裝置。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，一種全液壓多功能井口裝置，包括井口工作臺(tái)，其特點(diǎn)是在井口工作臺(tái)上面設(shè)有左右向設(shè)置的滑道，在滑道上裝 有活動(dòng)卡座，活動(dòng)卡座設(shè)置為左右兩塊，在兩塊活動(dòng)卡座對接處對稱的設(shè)有左右半圓形卡 口，在卡口內(nèi)設(shè)有錐孔座，在錐孔座內(nèi)設(shè)有錐度定心導(dǎo)向座，在錐度定心導(dǎo)向座內(nèi)裝有卡環(huán) 組件，所述錐孔座設(shè)有錐形的定心內(nèi)孔，錐孔座與活動(dòng)卡座相對應(yīng)的設(shè)置為左右兩塊，所述錐度定心導(dǎo)向座均勻設(shè)有四個(gè)定心齒，定心齒設(shè)有與上述錐孔座的定心內(nèi)孔 配合定心的錐面，錐度定心導(dǎo)向座經(jīng)其中相對的兩個(gè)定心齒的中心線分割為左右兩塊， 所述卡環(huán)組件由四塊組成，每塊的外壁都設(shè)有定位凸臺(tái)，定位凸臺(tái)設(shè)置在錐度定 心導(dǎo)向座每相鄰的兩個(gè)定心齒之間。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題還可以通過以下技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，在錐孔座底部 設(shè)有彈簧緩沖裝置，彈簧緩沖裝置包括限位銷釘、彈簧和緩沖套，緩沖套通過限位銷釘浮動(dòng) 的裝在錐孔座的底部，彈簧套裝在緩沖套下面的銷釘上，緩沖套設(shè)有向上頂在錐度定心導(dǎo) 向座底部的凸臺(tái)。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題還可以通過以下技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，活動(dòng)卡座與井 口工作臺(tái)之間設(shè)有插、拔銷鎖緊裝置。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，在原有井口工作臺(tái)的基礎(chǔ)上，增加了井口平移裝置；插、 拔銷鎖緊裝置；錐度定心導(dǎo)向座導(dǎo)向定心裝置；快速更換各種卡環(huán)和緩沖結(jié)構(gòu)。井口平移 使開孔直徑加大，適應(yīng)不同鉆探工藝，下放不同規(guī)格的套管；插拔銷鎖緊增加了井口移動(dòng)裝 置的剛性和工作平穩(wěn)性；導(dǎo)向座錐度定心和凸緣定位，卡環(huán)用錐度圓定心，沿導(dǎo)向座凸緣導(dǎo) 向自重滑移，自動(dòng)卡緊并自鎖，能快速方便地更換不同規(guī)格的卡環(huán)，快速對中，安全可靠地 卡緊鉆桿或套管；緩沖裝置能保證在可靠卡緊的情況下更換卡環(huán)時(shí)拆卸輕快方便。本發(fā)明能滿足多功能全液壓煤層氣鉆機(jī)多工藝方法鉆探要求，下放各種規(guī)格套管 的直徑尺寸需求，且功能完善、操作方便、快捷，使用安全可靠，結(jié)構(gòu)緊湊。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡圖。圖2為拔銷、活動(dòng)卡座平移后下大直徑套管示意圖。圖3為錐孔座示意圖。圖4為錐度定心導(dǎo)向座示意圖。圖5為圖4的側(cè)視圖。圖6為套管卡環(huán)示意圖。圖7為圖6的側(cè)視圖。圖8為鉆鋌卡環(huán)結(jié)構(gòu)圖。圖9為圖8的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式一種全液壓多功能井口裝置，包括井口工作臺(tái)1，在井口工作臺(tái)1上面設(shè)有左右向 設(shè)置的滑道，在滑道上裝有活動(dòng)卡座3，活動(dòng)卡座3與井口工作臺(tái)之間設(shè)有插、拔銷鎖緊裝 置8。活動(dòng)卡座3設(shè)置為左右兩塊，用壓板固定，靠油缸2的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)其移動(dòng)功能，其上布置有供插銷進(jìn)入的四個(gè)銷孔，在兩塊活動(dòng)卡座3對接處對稱的設(shè)有左右半圓形卡口，在卡口 內(nèi)設(shè)有錐孔座7，在錐孔座7內(nèi)設(shè)有錐度定心導(dǎo)向座6，在錐度定心導(dǎo)向座6內(nèi)裝有卡環(huán)組 件5，在卡環(huán)組件5內(nèi)還可以裝鉆鋌卡環(huán)4。所述錐孔座7設(shè)有錐形的定心內(nèi)孔，錐孔座與活動(dòng)卡座相對應(yīng)的設(shè)置為左右兩 塊，井口工作臺(tái)作為基礎(chǔ)件，安裝在鉆機(jī)桅桿的下部，其上設(shè)置有安裝滑移式卡座的 滑動(dòng)導(dǎo)軌、安裝壓板，下端安裝4個(gè)插拔銷油缸。拔銷后，活動(dòng)卡座可平移，孔口張大，供下 放大直徑套管，卡座平移收回時(shí)，銷插入鎖定供裝卸鉆桿鉆具操作。所述錐度定心導(dǎo)向座6均勻設(shè)有四個(gè)定心齒12，定心齒12設(shè)有與上述錐孔座的定 心內(nèi)孔配合定心的錐面，錐度定心導(dǎo)向座經(jīng)其中相對的兩個(gè)定心齒的中心線分割為左右兩 塊，所述卡環(huán)組件5由四塊組成，每塊的外壁都設(shè)有定位凸臺(tái)13，定位凸臺(tái)13設(shè)置在 錐度定心導(dǎo)向座每相鄰的兩個(gè)定心齒之間。在錐孔座底部設(shè)有彈簧緩沖裝置，彈簧緩沖裝置包括限位銷釘10、彈簧11和緩沖 套9，緩沖套9通過限位銷釘10浮動(dòng)的裝在錐孔座的底部，彈簧11套裝在緩沖套下面的銷 釘10上，緩沖套設(shè)有向上頂在錐度定心導(dǎo)向座底部的凸臺(tái)?？ōh(huán)組件為4瓣式結(jié)構(gòu)，當(dāng)套管或鉆桿放入時(shí)，起補(bǔ)心作用，靠自重和摩擦力沿錐 孔斜面下移，將套管或鉆桿鉆具卡死。通過更換不同規(guī)格的套管卡環(huán)和鉆桿卡環(huán)來達(dá)到夾 持不同規(guī)格的套管和鉆桿。彈簧緩沖裝置，一方面保證自然狀態(tài)時(shí)卡環(huán)在抬起狀態(tài)，另一方 面當(dāng)套管或鉆具太重、下降速度太快時(shí)彈簧給予一定的反沖力以保證套管卡 環(huán)順利抬起。
權(quán)利要求
一種全液壓多功能井口裝置，包括井口工作臺(tái)，其特征在于在井口工作臺(tái)上面設(shè)有左右向設(shè)置的滑道，在滑道上裝有活動(dòng)卡座，活動(dòng)卡座設(shè)置為左右兩塊，在兩塊活動(dòng)卡座對接處對稱的設(shè)有左右半圓形卡口，在卡口內(nèi)設(shè)有錐孔座，在錐孔座內(nèi)設(shè)有錐度定心導(dǎo)向座，在錐度定心導(dǎo)向座內(nèi)裝有卡環(huán)組件，所述錐孔座設(shè)有錐形的定心內(nèi)孔，錐孔座與活動(dòng)卡座相對應(yīng)的設(shè)置為左右兩塊，所述錐度定心導(dǎo)向座均勻設(shè)有四個(gè)定心齒，定心齒設(shè)有與上述錐孔座的定心內(nèi)孔配合定心的錐面，錐度定心導(dǎo)向座經(jīng)其中相對的兩個(gè)定心齒的中心線分割為左右兩塊，所述卡環(huán)組件由四塊組成，每塊的外壁都設(shè)有定位凸臺(tái)，定位凸臺(tái)設(shè)置在錐度定心導(dǎo)向座每相鄰的兩個(gè)定心齒之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全液壓多功能井口裝置，其特征在于在錐孔座底部設(shè)有彈 簧緩沖裝置，彈簧緩沖裝置包括限位銷釘、彈簧和緩沖套，緩沖套通過限位銷釘浮動(dòng)的裝在 錐孔座的底部，彈簧套裝在緩沖套下面的銷釘上，緩沖套設(shè)有向上頂在錐度定心導(dǎo)向座底 部的凸臺(tái)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全液壓多功能井口裝置，其特征在于活動(dòng)卡座與井口工作 臺(tái)之間設(shè)有插、拔銷鎖緊裝置。
全文摘要
一種全液壓多功能井口裝置，包括井口工作臺(tái)，在井口工作臺(tái)上面設(shè)有左右向設(shè)置的滑道，在滑道上裝有活動(dòng)卡座，活動(dòng)卡座設(shè)置為左右兩塊，在兩塊活動(dòng)卡座對接處對稱的設(shè)有左右半圓形卡口，在卡口內(nèi)設(shè)有錐孔座，在錐孔座內(nèi)設(shè)有錐度定心導(dǎo)向座，在錐度定心導(dǎo)向座內(nèi)裝有卡環(huán)組件；采用導(dǎo)向座錐度定心和凸緣定位，卡環(huán)用錐度圓定心，沿導(dǎo)向座凸緣導(dǎo)向自重滑移，自動(dòng)卡緊并自鎖，能快速方便地更換不同規(guī)格的卡環(huán)，快速對中，安全可靠地卡緊鉆桿或套管；緩沖裝置能保證在可靠卡緊的情況下更換卡環(huán)時(shí)拆卸輕快方便。能滿足多功能全液壓煤層氣鉆機(jī)多工藝方法鉆探要求，下放各種規(guī)格套管的直徑尺寸需求，且功能完善、操作方便、快捷，使用安全可靠，結(jié)構(gòu)緊湊。
文檔編號(hào)E21B33/03GK101858202SQ201010147010
公開日2010年10月13日 申請日期2010年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月14日
發(fā)明者劉文杰, 文治國, 袁剛, 馬松嶺 申請人:連云港黃海機(jī)械廠有限公司