專利名稱：井下恒壓鉆進裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及鉆機的鉆具，特別是一種接在鉆桿與鉆頭之間的井下恒壓鉆進裝置。
鉆機的鉆具包括鉆桿和鉆頭等。鉆桿下端通過圓錐管螺紋與鉆頭相聯(lián)接。鉆機工作時，其回轉機構帶動鉆具旋轉。加壓機構向鉆頭施加軸向力并推動鉆頭進行連續(xù)鉆巖，鉆井液進入中空鉆桿，由鉆頭噴出，帶著巖屑沿鉆桿與孔壁之間的環(huán)形空間被帶到孔外。
鉆機工作時，對于不同硬度的巖層，需要不同的鉆頭壓力。鉆進一定性質的巖石，需要選擇一個合理的鉆頭壓力。保持這一恒定的壓力才能使鉆頭鉆進速度快并延長其壽命，獲得最佳效果。目前實現(xiàn)恒壓鉆進有兩種方法，一種是井口加壓，液壓鉆進，通過調整油缸壓力實現(xiàn)恒壓鉆進。由于是井口加壓，容易造成孔內鉆桿彎曲變形，加大了鉆桿與孔壁的摩擦，同時也易造成井斜事故。另一種方法是采用井下鉆鋌加壓，利用鋼索吊起鉆具和配重，操作人員通過調整鉸車抱閘摩擦力的大小來控制孔內鉆頭壓力，近似地實現(xiàn)恒壓鉆進。隨著鉆孔深度增加，須隨時調整抱閘力，操作頻繁且操作誤差大，鉆頭壓力忽大忽小，不能實現(xiàn)穩(wěn)定的恒壓鉆進。鉆頭壓力過大容易造成鉆頭損壞，壓力過小又不能達到應有的鉆進速度。
本實用新型的目的是要避免現(xiàn)有技術中的上述困難，而提供一種井下的恒壓鉆進裝置，不管鋼索的提升力如何，鉆頭始終保持恒定的壓力。
本實用新型的解決方案是在鉆具的鉆桿和鉆頭之間設置恒壓裝置，該裝置具有套筒和中空的滑動鉆桿，滑動鉆桿與套筒構成移動副，在上止端和下止端之間滑動伸縮，套筒上端與鉆桿螺紋聯(lián)接，滑動鉆桿下端與鉆頭螺紋聯(lián)接。
以下結合附圖詳細描述本實用新型的實施例。


圖1是恒壓鉆進裝置一種具體結構的縱向剖視圖。
圖2是
圖1的A－A剖面圖。
圖3是
圖1的B－B剖面圖。
參見
圖1，本恒壓鉆進裝置具有一個套筒2，中空的滑動鉆桿7可沿其內腔滑動，自由伸縮。套筒上端的內螺紋與上方鉆桿1的外螺紋聯(lián)成一體。為了能將鉆桿和套筒2的扭矩傳遞給滑動鉆桿3，且不影響其滑動，二者之間應采用類似導鍵的移動副。為此，可將滑動鉆桿7的外形做成正四或正六棱柱，如圖3所示。而套筒內腔與之相配合的滑道也做成相應的形狀，為棱柱形孔。為了工藝上方便，可在套筒2下部裝入一個導向套4，見
圖1，其內孔為六方孔，作為滑動鉆桿的滑道。帶螺紋的導向套4端部有壓蓋6和密封墊5。導向套兼起活塞下止點的作用。
滑動鉆桿7上端還可設有導向活塞3，與套筒內壁滑動配合，加強導向作用?；钊?與套筒2之間留有鉆井液通道10，鉆井液可自由上下流動，見圖2。這里所謂活塞，實際只起導向及限位作用。滑動鉆桿內孔13是鉆井液通道。
圖1中箭頭指向是鉆井液的流動方向?；瑒鱼@桿下端的錐螺紋12直接與鉆鋌或鉆頭聯(lián)接。
上述裝置串接在鉆桿和鉆頭之間。由于滑動鉆桿及鉆頭相對套筒可以自由滑動，鉆孔時，它們自身的重量加上鉆鋌的重量即等于鉆頭的壓力。并且不論套管以上的重量如何，鉆頭都始終恒定地保持這一壓力。當滑動鉆桿和鉆頭等的重量等于所需要的鉆頭壓力并且滑動鉆桿處在上止點位置時，在一個行程之內，隨著孔深增加，這一部分重量自然下移，恒定地作用在鉆頭上直到這一行程終了。然后使上部鉆具再向下移動一個行程，又開始第二個行程的恒壓鉆進，從而可以實現(xiàn)全孔的恒壓鉆進。當活塞處在上止點時，既傳遞扭矩，也傳遞上部壓力，可實現(xiàn)井口加壓鉆進。當活塞處于下止點時，既傳遞扭矩，也傳遞上部拉力，可實現(xiàn)減壓鉆進。
本恒壓裝置工作時，只傳遞扭矩，并不將套筒以上的鉆具重量傳到孔底鉆頭上，從而能夠穩(wěn)定地實現(xiàn)井下恒壓鉆進。由于是井底加壓，避免了井口加壓造成的鉆桿彎曲、鉆桿磨損和孔斜等一系列問題。并能保證鉆頭在最佳狀態(tài)下工作，既延長壽命，又實現(xiàn)最大鉆進速度。從根本上避免了人工頻繁調整抱閘所帶來的困難，并大大減輕了工人勞動強度。本裝置也不妨礙進行傳統(tǒng)的井口加壓及減壓鉆進。
權利要求1.一種井下恒壓鉆進裝置，包括鉆桿1和鉆頭，其特征在于所說的鉆桿1和鉆頭之間設有套筒2和中空的滑動鉆桿7，滑動鉆桿與套筒構成移動副，在上止端和下止端之間滑動伸縮，套筒2上端與鉆桿1螺紋聯(lián)接，滑動鉆桿7下端與鉆頭螺紋聯(lián)接。
2.如權利要求1所述的恒壓鉆進裝置，其特征在于所說滑動鉆桿與套筒構成的移動副的配合面是正六棱柱。
3.如權利要求1所述的恒壓鉆進裝置，其特征在于所說套筒2的下部設有內六方孔的導向套4。
4.如權利要求3所述的恒壓鉆進裝置，其特征在于所說的滑動鉆桿7的上端設有導向活塞3。
專利摘要本裝置具有套筒和設在套筒內的中空滑動鉆桿，滑動鉆桿與套筒構成移動副，在上止端和下止端之間滑動伸縮。套筒上端與鉆桿螺紋聯(lián)接，滑動鉆桿下端與鉆頭螺紋聯(lián)接。所說移動副的配合面可以是正六棱柱。本裝置只傳遞扭矩，并不將套筒以上的鉆具重量傳到孔底鉆頭上，從而能夠穩(wěn)定地實現(xiàn)井下恒壓鉆進。避免了井口加壓造成的鉆桿彎曲等一系列問題。并能保證鉆頭在最佳狀態(tài)下工作，既延長壽命，又實現(xiàn)最大鉆進速度。從根本上避免了人工頻繁調整抱閘所帶來的困難。
文檔編號E21B7/00GK2104284SQ9122577
公開日1992年5月13日 申請日期1991年9月30日 優(yōu)先權日1991年9月30日
發(fā)明者周小敏 申請人:陜西省一八六煤田地質勘探隊, 周小敏