本發(fā)明涉及一種固井水泥鉆通裝置及方法,特別涉及一種鉆具水眼通用固井水泥鉆通裝置及方法。
背景技術(shù):
在石油鉆井勘探過(guò)程中,固井是鉆井過(guò)程中的重要作業(yè)。在鉆井作業(yè)中一般至少要有兩次固井(生產(chǎn)井),多至4~5次固井(深探井)。固井施工中采用的工具主要是鉆具。
鉆具是尾部帶有螺紋的鋼管,長(zhǎng)度一般在9.6M左右。用于連接鉆機(jī)地表設(shè)備和位于鉆井底端鉆磨設(shè)備或底孔裝置。鉆桿的用途是將鉆探泥漿運(yùn)送到鉆頭,并與鉆頭一起提高、降低或旋轉(zhuǎn)底孔裝置,鉆桿必須能夠承受巨大的內(nèi)外壓、扭曲、彎曲和振動(dòng),在油氣的開采和提煉過(guò)程中,鉆桿可以多次使用。
固井就是通過(guò)鉆具將水泥漿注入井壁與套管之間的環(huán)空中的過(guò)程,其目的是為了層間封隔和支撐及保護(hù)套管,固井質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到油氣井的壽命和資源的保護(hù),因此必須充分考慮固井作業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié),如:現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)參數(shù)收集、技術(shù)措施的制定、井眼準(zhǔn)備、固井材料、固井工具及附件、固井工藝、固井裝備和固井施工等,由于現(xiàn)場(chǎng)的施工的特殊性,任何一個(gè)環(huán)節(jié)的操作不當(dāng)和失誤,將直接影響整井固井質(zhì)量,造成固井水泥堵塞井內(nèi)鉆具,導(dǎo)致固井事故。
而在固井施工過(guò)程中有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)鉆具被“灌香腸”事故,造成部分井段或者整井段的鉆具被水泥堵塞,而堵塞鉆具包括不同規(guī)格型號(hào),如果不能有效地進(jìn)行鉆具疏通,會(huì)造成資產(chǎn)浪費(fèi),影響企業(yè)發(fā)展。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷,提供一種鉆具水眼通用固井水泥鉆通裝置及方法,通過(guò)瞬間動(dòng)力震擊、合金鉆頭破碎、水泥塊研磨、利用空氣或水循環(huán)冷卻鉆頭并攜帶水泥屑返出鉆具,以及水平鉆井技術(shù)整體結(jié)合的工作原理,對(duì)在石油勘探過(guò)程中因固井事故造成的水泥堵塞鉆具問(wèn)題,可以有效的進(jìn)行鉆具通徑工作,通徑完成后的各類鉆具可以繼續(xù)石油勘探鉆井使用,避免鉆具報(bào)廢。
本發(fā)明提到的一種固井水泥鉆通裝置,包括電控裝置、空氣動(dòng)力裝置和水平鉆通裝置,所述的電控裝置采用自耦減壓起動(dòng)箱,通過(guò)自耦減壓起動(dòng)箱連接空氣動(dòng)力裝置,空氣動(dòng)力裝置帶動(dòng)水平鉆通裝置對(duì)堵塞鉆具進(jìn)行通徑,所述的空氣動(dòng)力裝置包括空氣壓縮機(jī)、進(jìn)氣閥門、壓力儲(chǔ)存罐、輸氣閥門、油霧器、往復(fù)雙向推動(dòng)馬達(dá)、鑿巖機(jī)控制裝置、鉆頭吹氣口,壓力儲(chǔ)存罐的輸入端通過(guò)進(jìn)氣閥門連接到空氣壓縮機(jī),壓力儲(chǔ)存罐的輸出端通過(guò)輸氣閥門連接往復(fù)雙向推動(dòng)馬達(dá)和鑿巖機(jī)控制裝置,鑿巖機(jī)控制裝置輸出動(dòng)力到鉆頭吹氣口;
所述的水平鉆通裝置包括鉆具本體、鉆具母扣接頭、鉆具卡緊裝置、卡緊裝置調(diào)節(jié)螺栓、鉆具卡緊膠芯、升降調(diào)節(jié)座、裝置架、定向定位扶正器、合金鉆頭、鉆桿、扶正滑輪、底座、鑿巖機(jī)、所述的底座左側(cè)上部安裝裝置架,裝置架的左側(cè)上部通過(guò)升降調(diào)節(jié)座連接鉆具卡緊裝置,所述的鉆具卡緊裝置通過(guò)鉆具卡緊膠芯和卡緊裝置調(diào)節(jié)螺栓將鉆具本體固定牢固,鉆具本體的端部為鉆具母扣接頭;所述的裝置架的右側(cè)上部通過(guò)定向定位扶正器扶正鉆桿的左端,鉆桿的右端連接到鑿巖機(jī),鉆桿的中部通過(guò)扶正滑輪與底座右側(cè)上部的傳動(dòng)裝置連接,傳動(dòng)裝置帶動(dòng)鑿巖機(jī)左右移動(dòng),鑿巖機(jī)帶動(dòng)鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而通過(guò)鉆桿端部的合金鉆頭對(duì)鉆具內(nèi)的水泥進(jìn)行通徑。
上述的空氣動(dòng)力裝置中的進(jìn)氣閥門與空氣壓縮機(jī)之間設(shè)有吸附式干燥裝置;所述的往復(fù)雙向推動(dòng)馬達(dá)的輸入端連接三位四通手動(dòng)換向閥A,所述的鑿巖機(jī)控制裝置的輸入端連接三位四通手動(dòng)換向閥B,所述的鉆頭吹氣口的輸入端連接二位二通手動(dòng)換向閥和單向閥。
上述的水平鉆通裝置中的傳動(dòng)裝置包括導(dǎo)軌傳動(dòng)齒輪、鏈條導(dǎo)向輪、固定螺栓、傳動(dòng)鏈條、工字軌道、往復(fù)雙向推動(dòng)馬達(dá)、主動(dòng)輪、扶正導(dǎo)輪、鏈條伸縮調(diào)節(jié)器、伸縮齒輪、伸縮調(diào)節(jié)螺栓,所述的往復(fù)雙向推動(dòng)馬達(dá)提供左右移動(dòng)的動(dòng)力,往復(fù)雙向推動(dòng)馬達(dá)通過(guò)主動(dòng)輪連接傳動(dòng)鏈條,使傳動(dòng)鏈條帶動(dòng)鑿巖機(jī)在工字軌道上作往復(fù)運(yùn)動(dòng),工字軌道的兩端分別設(shè)有導(dǎo)軌傳動(dòng)齒輪和伸縮齒輪,伸縮齒輪的旁邊設(shè)有鏈條伸縮調(diào)節(jié)器和伸縮調(diào)節(jié)螺栓。
上述的鉆桿的中部設(shè)有反扣接頭,所述的合金鉆頭采用十字型或X型的PDC鉆頭或金剛石鉆頭。
上述的鉆具卡緊裝置包括卡緊裝置調(diào)節(jié)螺栓、U型卡、上卡瓦、鉆具卡緊上膠芯、鉆具卡緊下膠芯、下卡瓦、升降調(diào)節(jié)公頭、升降調(diào)節(jié)母頭和底座,所述的底座上部固定有升降調(diào)節(jié)母頭,升降調(diào)節(jié)公頭與升降調(diào)節(jié)母頭螺紋配合,升降調(diào)節(jié)公頭的上部連接下卡瓦,下卡瓦的上部連接鉆具卡緊下膠芯的兩側(cè)凸出部分,鉆具卡緊下膠芯的中部為半圓形結(jié)構(gòu),與鉆具卡緊上膠芯的半圓形結(jié)構(gòu)相配合對(duì)鉆具進(jìn)行固定,鉆具卡緊上膠芯的上部通過(guò)上卡瓦連接固定,且上卡瓦上部設(shè)有螺孔,U型卡套在上卡瓦、鉆具卡緊上膠芯、鉆具卡緊下膠芯和下卡瓦的兩側(cè),并通過(guò)螺栓連接固定在升降調(diào)節(jié)公頭上部的螺孔,進(jìn)而將鉆具卡緊上膠芯、鉆具卡緊下膠芯之間的鉆具固定牢固。
上述的定向定位扶正器包括鉆桿定位C型槽、扶正架、上定位板、扶正器連接螺栓、下定位板、扶正器連接螺母,所述的扶正架的上部為鉆桿定位C型槽,槽的開口朝上,扶正架的下部固定上定位板,所述上定位板通過(guò)扶正器連接螺栓、下定位板和扶正器連接螺母固定在裝置架上。
本發(fā)明提到的一種鉆具水眼通用固井水泥鉆通裝置的使用方法,包括如下步驟:
(a)將堵塞的鉆具通過(guò)鉆具卡緊裝置進(jìn)行定位卡緊,通過(guò)安裝鉆具卡緊上膠芯和鉆具卡緊下膠芯,扣合在鉆具的上下兩側(cè),并通過(guò)上、下卡瓦和U型卡固定好鉆具,并通過(guò)卡緊裝置調(diào)節(jié)螺栓緊固在裝置架上;
(b)當(dāng)氣壓達(dá)到施工要求時(shí),通過(guò)對(duì)氣體操縱手柄的控制,首先使氣體通過(guò)鑿巖機(jī)進(jìn)入合金鉆頭進(jìn)行吹氣攜巖屑和帶動(dòng)鉆桿進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),并通過(guò)定向定位扶正器防止鉆桿在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的離心轉(zhuǎn)動(dòng);
(c)再通過(guò)對(duì)空氣動(dòng)力裝置的氣體操縱手柄的開合控制,給往復(fù)雙向推動(dòng)馬達(dá)提供動(dòng)力,推動(dòng)馬達(dá)正常運(yùn)轉(zhuǎn)后通過(guò)蝸輪減速器的作用,帶動(dòng)主動(dòng)輪低速轉(zhuǎn)動(dòng),主動(dòng)輪再帶動(dòng)傳動(dòng)鏈條,滿足鑿巖機(jī)在工字軌道上作往復(fù)運(yùn)動(dòng),并且可對(duì)鉆頭加大鉆壓,從而順利完成各類堵塞鉆具的通徑工作。
本發(fā)明的主要工作原理是采用在整體軌道水平制作的基礎(chǔ)上,運(yùn)用沖擊破碎原理進(jìn)行工作的,工作時(shí)鑿巖機(jī)活塞做高頻往復(fù)運(yùn)動(dòng),不斷地沖擊傳動(dòng)桿,在沖擊力的作用下,呈尖楔狀的鉆頭連接在鉆桿的一端,可將鉆具內(nèi)水泥壓碎并鑿入一定的深度;雙向運(yùn)轉(zhuǎn)推動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)鏈條雙向運(yùn)轉(zhuǎn),可以滿足鑿巖機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)桿及鉆頭前進(jìn)后退。加上整體鉆桿連同鉆頭一直轉(zhuǎn)動(dòng),對(duì)水泥塊形成碾壓減少體積,還加大外排推力,利用空氣或水循環(huán)活對(duì)鉆頭形成降溫冷卻,并對(duì)鉆具內(nèi)的水泥屑進(jìn)行清理。針對(duì)凝固后的強(qiáng)度比泥巖要高,屬較軟地層巖的特點(diǎn),結(jié)合石油鉆井中的實(shí)際技術(shù)運(yùn)用,選用十字型或X型的PDC或金剛石鉆頭,它的特點(diǎn)是鉆進(jìn)平穩(wěn)、不易鉆偏。
本發(fā)明的有益效果是:1、利用水平鉆進(jìn)原理,進(jìn)行鉆具水泥疏通工作,可以有效的利用空氣或水為介質(zhì),既環(huán)保又安全,而且滿足生產(chǎn)工作需要,能夠滿足石油鉆井行業(yè)中各種規(guī)格型號(hào)的鉆具水泥通徑工作;2、操作簡(jiǎn)單易行;3、兩人即可完成現(xiàn)場(chǎng)操作,節(jié)省勞動(dòng)力;4、通徑完成后的鉆具不會(huì)傷及內(nèi)壁,可以重復(fù)使用,避免了鉆具報(bào)廢,造成資源浪費(fèi)。
附圖說(shuō)明
附圖1是本發(fā)明的水平鉆通裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
附圖2是本發(fā)明的空氣動(dòng)力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
附圖3是本發(fā)明的卡緊裝置的結(jié)構(gòu)圖;
附圖4是本發(fā)明的定向定位扶正器的結(jié)構(gòu)圖;
上圖中:鉆具本體1、鉆具母扣接頭2、鉆具卡緊裝置3、卡緊裝置調(diào)節(jié)螺栓4、鉆具卡緊膠芯5、升降調(diào)節(jié)座6、裝置架7、定向定位扶正器8、合金鉆頭9、鉆桿10、反扣接頭11、導(dǎo)軌傳動(dòng)齒輪12、扶正滑輪13、鏈條導(dǎo)向輪14、底座15、固定螺栓16、傳動(dòng)鏈條17、鑿巖機(jī)18、工字軌道19、往復(fù)雙向推動(dòng)馬達(dá)20、主動(dòng)輪21、扶正導(dǎo)輪22、鏈條伸縮調(diào)節(jié)器23、伸縮齒輪24、伸縮調(diào)節(jié)螺栓25;
空氣壓縮機(jī)a1、吸附式干燥裝置a2、進(jìn)氣閥門a3、壓力儲(chǔ)存罐a4、泄壓閥a5、罐壓表a6、輸氣閥門a7、油霧器a8、三位四通手動(dòng)換向閥Aa9、往復(fù)雙向推動(dòng)馬達(dá)a10、三位四通手動(dòng)換向閥Ba11、鑿巖機(jī)控制裝置a12、二位二通手動(dòng)換向閥a13、單向閥a14、鉆頭吹氣口a15;
卡緊裝置調(diào)節(jié)螺栓3.1、固定U型卡3.2、上卡瓦3.3、鉆具卡緊上膠芯3.4、鉆具卡緊下膠芯3.5、下卡瓦3.6、升降調(diào)節(jié)公頭3.7、底座3.8和升降調(diào)節(jié)母頭3.9;
鉆桿定位C型槽8.1、扶正架8.2、上定位板8.3、扶正器連接螺栓8.4、下定位板8.5、扶正器連接螺母8.6。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖1-4,對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述:
本發(fā)明提到的一種固井水泥鉆通裝置,包括電控裝置、空氣動(dòng)力裝置和水平鉆通裝置,所述的電控裝置采用自耦減壓起動(dòng)箱,通過(guò)自耦減壓起動(dòng)箱連接空氣動(dòng)力裝置,空氣動(dòng)力裝置帶動(dòng)水平鉆通裝置對(duì)堵塞鉆具進(jìn)行通徑,所述的空氣動(dòng)力裝置包括空氣壓縮機(jī)a1、進(jìn)氣閥門a3、壓力儲(chǔ)存罐a4、泄壓閥a5、罐壓表a6、輸氣閥門a7、油霧器a8、往復(fù)雙向推動(dòng)馬達(dá)a10、鑿巖機(jī)控制裝置a12、鉆頭吹氣口a15,壓力儲(chǔ)存罐a4的輸入端通過(guò)進(jìn)氣閥門a3連接到空氣壓縮機(jī)a1,壓力儲(chǔ)存罐a4的輸出端通過(guò)輸氣閥門a7連接往復(fù)雙向推動(dòng)馬達(dá)a10和鑿巖機(jī)控制裝置a12,鑿巖機(jī)控制裝置a12輸出動(dòng)力到鉆頭吹氣口a15;
所述的水平鉆通裝置包括鉆具本體1、鉆具母扣接頭2、鉆具卡緊裝置3、卡緊裝置調(diào)節(jié)螺栓4、鉆具卡緊膠芯5、升降調(diào)節(jié)座6、裝置架7、定向定位扶正器8、合金鉆頭9、鉆桿10、扶正滑輪13、底座15、鑿巖機(jī)18、所述的底座15左側(cè)上部安裝裝置架7,裝置架7的左側(cè)上部通過(guò)升降調(diào)節(jié)座6連接鉆具卡緊裝置3,所述的鉆具卡緊裝置3通過(guò)鉆具卡緊膠芯5和卡緊裝置調(diào)節(jié)螺栓4將鉆具本體1固定牢固,鉆具本體1的端部為鉆具母扣接頭2;所述的裝置架7的右側(cè)上部通過(guò)定向定位扶正器8扶正鉆桿10的左端,鉆桿10的右端連接到鑿巖機(jī)18,鉆桿10的中部通過(guò)扶正滑輪13與底座15右側(cè)上部的傳動(dòng)裝置連接,傳動(dòng)裝置帶動(dòng)鑿巖機(jī)18左右移動(dòng),鑿巖機(jī)18帶動(dòng)鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而通過(guò)鉆桿端部的合金鉆頭9對(duì)鉆具內(nèi)的水泥進(jìn)行通徑;其中,合金鉆頭9采用十字型或X型的PDC鉆頭或金剛石鉆頭。
參照附圖2,本發(fā)明的空氣動(dòng)力裝置中的進(jìn)氣閥門a3與空氣壓縮機(jī)a1之間設(shè)有吸附式干燥裝置a2;所述的往復(fù)雙向推動(dòng)馬達(dá)a10的輸入端連接三位四通手動(dòng)換向閥Aa9,所述的鑿巖機(jī)控制裝置a12的輸入端連接三位四通手動(dòng)換向閥Ba11,所述的鉆頭吹氣口a15的輸入端連接二位二通手動(dòng)換向閥a13和單向閥a14;
根據(jù)空氣壓縮機(jī)a1的軸功率51KW的高壓要求,普通廠區(qū)內(nèi)工業(yè)用電滿足不了直接啟動(dòng),可配置安裝自耦減壓起動(dòng)箱作為降壓?jiǎn)?dòng)。當(dāng)工作人員正常啟動(dòng)空氣壓縮機(jī)打開進(jìn)氣閥門a3以后,壓縮空氣通過(guò)吸附式干燥裝置a2,使壓力空氣到到標(biāo)準(zhǔn)的干燥程度。后經(jīng)管路進(jìn)入儲(chǔ)氣罐內(nèi),使罐內(nèi)壓力逐漸增大,從而獲得工作所需的壓縮空氣。當(dāng)排氣壓力達(dá)到額定壓力0.85MPa時(shí),由壓力開關(guān)控制而自動(dòng)停機(jī),當(dāng)儲(chǔ)氣罐壓力降至0.5--0.6MPa時(shí)壓力開關(guān)自動(dòng)聯(lián)接啟動(dòng)。工作人員在施工過(guò)程中可以直接觀看壓力表a6了解空氣動(dòng)力端的運(yùn)轉(zhuǎn)情況,同時(shí),在停止設(shè)備或罐內(nèi)壓力過(guò)高的情況下,泄壓閥a5可以將罐內(nèi)的壓力進(jìn)行釋放。同時(shí),油霧器a8以壓縮空氣為動(dòng)力,將潤(rùn)滑油噴射呈霧狀并混合于壓縮空氣中,使該壓縮空氣具有潤(rùn)滑氣動(dòng)元件的能力。對(duì)各個(gè)氣壓設(shè)備實(shí)施潤(rùn)滑,保證氣壓裝置能正常工作。由此看來(lái),該空氣動(dòng)力端安全可靠,便于控制和操作,另外,確保人員和設(shè)備的安全。
當(dāng)壓縮空氣壓力值達(dá)到0.85Mpa的時(shí)候,工作人員便可以按照操作流程進(jìn)行操作。首先,通過(guò)操縱二位二通手動(dòng)換向閥的控制手柄a13,讓壓力空氣通過(guò)單向閥a14經(jīng)鑿巖機(jī)、鉆桿和鉆頭水眼,實(shí)現(xiàn)吹氣過(guò)程,它的作用有兩點(diǎn):一是可以冷卻鉆頭,鉆頭在高頻率震擊巖石和研磨巖屑的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生高溫,壓縮空氣可以降低鉆頭溫度,增強(qiáng)鉆頭的硬度和延長(zhǎng)鉆頭的使用壽命;二是,壓縮空氣可以將鉆頭震擊、破碎的巖屑吹出鉆具,確保不會(huì)造成鉆卡、鉆具內(nèi)壁堵塞等現(xiàn)象。
然后,操作人員通過(guò)對(duì)三位四通手動(dòng)換向閥Ba11手柄的開合控制,可以使鑿巖機(jī)帶動(dòng)鉆桿和鉆頭進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)和強(qiáng)力震擊。最后,打開三位四通手動(dòng)換向閥Aa9,可運(yùn)行往復(fù)雙向推動(dòng)馬達(dá)a10,馬達(dá)內(nèi)的主動(dòng)輪帶動(dòng)鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)后,可完成鑿巖裝置來(lái)回移送工作。其主要作用有三點(diǎn):一是可以來(lái)回移動(dòng)整套鑿巖裝置,便于鉆桿和鉆頭充分?jǐn)y帶巖屑返出鉆具外;二是,在鉆進(jìn)的過(guò)程中如果遇卡現(xiàn)象,推動(dòng)馬達(dá)可以提供充足的動(dòng)力,來(lái)回活動(dòng)鉆桿和鉆頭,保證鑿巖設(shè)備不會(huì)卡在鉆具內(nèi);三是在正常鉆進(jìn)破碎水泥過(guò)程中,推動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)鏈條可以直接提供大小不同的鉆壓,確保鉆進(jìn)的速度和效率。
本發(fā)明的水平鉆通裝置中的傳動(dòng)裝置包括導(dǎo)軌傳動(dòng)齒輪12、鏈條導(dǎo)向輪14、固定螺栓16、傳動(dòng)鏈條17、工字軌道19、往復(fù)雙向推動(dòng)馬達(dá)20、主動(dòng)輪21、扶正導(dǎo)輪22、鏈條伸縮調(diào)節(jié)器23、伸縮齒輪24、伸縮調(diào)節(jié)螺栓25,所述的往復(fù)雙向推動(dòng)馬達(dá)20提供左右移動(dòng)的動(dòng)力,往復(fù)雙向推動(dòng)馬達(dá)20通過(guò)主動(dòng)輪21連接傳動(dòng)鏈條17,使傳動(dòng)鏈條17帶動(dòng)鑿巖機(jī)18在工字軌道19上作往復(fù)運(yùn)動(dòng),工字軌道19的兩端分別設(shè)有導(dǎo)軌傳動(dòng)齒輪12和伸縮齒輪24,伸縮齒輪24的旁邊設(shè)有鏈條伸縮調(diào)節(jié)器23和伸縮調(diào)節(jié)螺栓25;其中,鉆桿10的中部設(shè)有反扣接頭11。
參照附圖3,鉆具卡緊裝置3包括卡緊裝置調(diào)節(jié)螺栓3.1、U型卡3.2、上卡瓦3.3、鉆具卡緊上膠芯3.4、鉆具卡緊下膠芯3.5、下卡瓦3.6、升降調(diào)節(jié)公頭3.7、升降調(diào)節(jié)母頭3.8和底座3.9,所述的底座3.9上部固定有升降調(diào)節(jié)母頭3.8,升降調(diào)節(jié)公頭3.7與升降調(diào)節(jié)母頭3.8螺紋配合,升降調(diào)節(jié)公頭3.7的上部連接下卡瓦3.6,下卡瓦3.6的上部連接鉆具卡緊下膠芯3.5的兩側(cè)凸出部分,鉆具卡緊下膠芯3.5的中部為半圓形結(jié)構(gòu),與鉆具卡緊上膠芯3.4的半圓形結(jié)構(gòu)相配合對(duì)鉆具進(jìn)行固定,鉆具卡緊上膠芯3.4的上部通過(guò)上卡瓦3.3連接固定,且上卡瓦3.3上部設(shè)有螺孔,U型卡3.2套在上卡瓦3.3、鉆具卡緊上膠芯3.4、鉆具卡緊下膠芯3.5和下卡瓦3.6的兩側(cè),并通過(guò)螺栓連接固定在升降調(diào)節(jié)公頭3.7上部的螺孔3.10,進(jìn)而將鉆具卡緊上膠芯3.4、鉆具卡緊下膠芯3.5之間的鉆具固定牢固;
其中,升降調(diào)節(jié)公母扣接頭組成升降調(diào)節(jié)裝置,運(yùn)用螺紋對(duì)接固定,然后把母扣接頭底面焊接在裝備架上,兩個(gè)公扣接頭一端面焊接內(nèi)角為雙90℃的下卡瓦,該卡瓦是用于安裝定位鉆具下卡緊膠芯,另一端則和母扣進(jìn)行對(duì)接上扣實(shí)現(xiàn)升降調(diào)節(jié)。升降調(diào)節(jié)裝置的主要作用是根據(jù)不同規(guī)格型號(hào)的鉆具直徑大小,適當(dāng)?shù)恼{(diào)整鉆具高度,最終達(dá)到鉆具的中心線與通徑設(shè)備的中心線在同一水平高度,為通徑工作奠定基礎(chǔ)。鉆具卡緊上下膠芯是根據(jù)該工作需要,專門設(shè)計(jì)的鋼板橡膠組合體,它是由兩個(gè)半圓對(duì)應(yīng)的鋼板橡膠體組成,通過(guò)把鉆具夾在圓圈內(nèi),實(shí)現(xiàn)橡膠表面與鉆具本體無(wú)縫卡緊。因?yàn)樵谕◤竭^(guò)程中,會(huì)遇到不同規(guī)格型號(hào)的鉆具,為此,專門設(shè)計(jì)制作了2 7/8"、3 1/2"、4"、4 1/2"、5"、5 1/2"等多項(xiàng)與鉆具外壁尺寸相對(duì)應(yīng)的鉆具卡緊膠芯,扣合固定U型卡之后,使用扳手對(duì)卡緊裝置固定調(diào)節(jié)螺栓進(jìn)行上扣緊固,這樣便完成各類鉆具的卡緊工作。
參照附圖4,定向定位扶正器8包括鉆桿定位C型槽8.1、扶正架8.2、上定位板8.3、扶正器連接螺栓8.4、下定位板8.5、扶正器連接螺母8.6,所述的扶正架8.2的上部為鉆桿定位C型槽8.1,槽的開口朝上,扶正架8.2的下部固定上定位板8.3,所述上定位板8.3通過(guò)扶正器連接螺栓8.4、下定位板8.5和扶正器連接螺母8.6固定在裝置架7上;
鉆桿定位C型槽是用壁厚20mm的鋼板高溫?zé)⒓庸ぶ谱鞫?,它的直徑剛好容納鉆頭和鉆桿來(lái)回出入。扶正器的高度則由扶正架來(lái)決定,頂端與定位C型槽焊接而成,末端則焊接在扶正器的上定位板上進(jìn)行固定。為了滿足不同高度下的施工情況,可以改變扶正架的高度,扶正器上下定位板是通過(guò)固定螺栓與螺帽連接,使整套扶正器固定在裝置架上,扶正器上下定位板的寬度則要超過(guò)裝置架的寬度,能更好的發(fā)揮穩(wěn)定性。
本發(fā)明提到的一種鉆具水眼通用固井水泥鉆通裝置的使用方法,包括如下步驟:
(a)、將堵塞的鉆具通過(guò)鉆具卡緊裝置3進(jìn)行定位卡緊,通過(guò)安裝鉆具卡緊上膠芯3.4和鉆具卡緊下膠芯3.5,扣合在鉆具的上下兩側(cè),并通過(guò)上、下卡瓦和U型卡固定好鉆具,并通過(guò)卡緊裝置調(diào)節(jié)螺栓3.1緊固在裝置架7上;
在具體施工過(guò)程中,擺放堵塞鉆具的管排架水平高度度與通徑裝置的高度是首要解決的問(wèn)題。首先,要保證地面水泥硬化度和作業(yè)區(qū)范圍內(nèi)地面標(biāo)準(zhǔn)的水平線,應(yīng)選用標(biāo)號(hào)較高、質(zhì)量較好的水泥。在制作通徑裝置底座的時(shí)候鋼材的下料尺寸要和管排架的尺寸一致,鉆具水眼的中心點(diǎn)要與鉆桿和鉆頭的中心點(diǎn)在同一水平線,目的是為了避免在鉆進(jìn)過(guò)程中出現(xiàn)偏磨,對(duì)鉆具造成損壞。另外,底座的尺寸寬度達(dá)到1000mm、厚度20mm的鋼板,并縮短底座之間的距離,并選用長(zhǎng)度20mm、¢20的膨脹螺栓進(jìn)行鉆眼定樁,目的是增加地面接觸面積和避免該設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中扭矩過(guò)大造成通徑裝備搖擺。
(b)、當(dāng)氣壓達(dá)到施工要求時(shí),通過(guò)對(duì)氣體操縱手柄的控制,首先使氣體通過(guò)鑿巖機(jī)18進(jìn)入合金鉆頭9進(jìn)行吹氣攜巖屑和帶動(dòng)鉆桿10進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),并通過(guò)定向定位扶正器8防止鉆桿在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的離心轉(zhuǎn)動(dòng);
(c)、再通過(guò)對(duì)空氣動(dòng)力裝置的氣體操縱手柄的開合控制,給往復(fù)雙向推動(dòng)馬達(dá)20提供動(dòng)力,推動(dòng)馬達(dá)正常運(yùn)轉(zhuǎn)后通過(guò)蝸輪減速器的作用,帶動(dòng)主動(dòng)輪21低速轉(zhuǎn)動(dòng),主動(dòng)輪再帶動(dòng)傳動(dòng)鏈條17,滿足鑿巖機(jī)18在工字軌道19上作往復(fù)運(yùn)動(dòng),并且可對(duì)鉆頭加大鉆壓,從而順利完成各類堵塞鉆具的通徑工作。