[实用新型]变径式水眼疏通装置

说明书

本实用新型属于镗钻孔设备技术领域。

在钻井固井、堵漏、打水泥塞与注水泥施工作业中，由于施工技术方面的原因，常会发生钻具水眼被水泥堵死，如不疏通，就会报废，造成浪费、增大钻井成本，例如，申请人单位，年报废量达600米左右，钻具由优质钢制成，单价为470-689元/米，年损失额为28-41万元。因此，如何及时疏通钻具水眼是钻井作业中一个重大课题。

本实用新型的目的在于提供一种采用液压变径、使用方便的变径式水眼疏通装置。

本实用新型的目的是这样实现的，一种变径式水眼疏通装置，包含钻具夹座、钻器总成、传动杆、传动杆座、顶推机、电动机、旋转传动装置及液压管道。钻具装在固定地面底盘上的钻具夹座上，钻器总成装在传动杆的前端，传动杆装在传动杆座的中心孔中，可在其中旋转但不能作相对直线运动，可移动的传动杆座底面安置于平滑平面上，可在其上滑动，也可在传动杆底面与平滑平面之间置以轴承。传动杆座的后部有固定耳，因定于地面底盘上的顶推机的输出轴末端与固定耳连接，可推动传动杆座沿钻具的轴心线方向作直线运动，顶推机可采用液压缸也可采用电机传动装置。旋转传动装置及其动力电动机装在传动杆座上，电动机的输出轴与旋转传动装置的输入轴连接，旋转传动装置的输出轴与传动杆的后端连接，旋转传动装置可以采用皮带传动装置，也可以采用齿轮、蜗杆蜗轮副传动装置，液压管道与传动杆内孔后端连接，液压可进入传动杆内孔及钻器总成内，并进入钻具水眼内，在顶推机及旋转传动装置的传动下，边前进边旋转进行钻孔疏通。

钻器总成包含钻头、连接筒、上接头、滑筒、滑块、弹簧及钢球。连接筒的前段与钻头后段连接，其后段与上接头前段连接。钻头为筒状物，其后段外表有与连接筒前段内螺纹连接的外螺纹，其前段外表大体为半椭圆形，其前部端面上嵌具有切削作用的硬质合金颗粒，钻头内孔为二阶孔，前段内孔为小直径的通水孔，后段内孔为大直径的内腔，在钻头前段上的通水孔周围，有数个沿半径方向分布的与内腔相通的、滑块装于其中可沿径向方向滑动的滑块槽。连接筒的内孔前段有内螺纹与钻头后段表面外螺纹相连接，后段表面有外螺纹与上接头前段内孔内螺纹连接；内孔后段为两阶孔，内孔后段的前部靠近有内螺纹的前段内孔处，为内径小于钻头内腔内径而略大于滑筒后段外径的小直径孔所形成的台阶状凸缘的弹簧座，后段内孔后部为内径与钻头内腔内径相等的大直径内孔。上接头内孔内径与连接筒后段内径相等，上接头前段内孔上有与连接筒后段外表外螺纹连接的内螺纹，其后段内孔上有与传动杆前端外表外螺纹连接的内螺纹。滑筒中心有贯通的滑筒中心孔，滑筒外表为二段，后段的外径小于连接筒后段内孔后部内径，其前段为外表前小后大、后部外径略小于钻头内腔内径的圆锥筒，在滑筒后段的前部，靠近圆锥筒处有一圈从外表面通滑筒中心孔的旁通孔，滑筒后段尾端上装一个其外径略小于该处连接筒内径的弹簧压板，滑筒前段圆锥筒的表面有沿半径方向分布的数目等于滑块槽数的燕尾槽。在装配成总成时，滑筒前段位于钻头内腔内，滑筒后段位于连接筒内孔中，弹簧装在滑筒尾端弹簧压板与连接筒后段内孔前部的弹簧座间，当未投入钢球条件下，在与从弹簧压板至弹簧座前端面这一段长度所对应的连接筒后段内孔内壁上，有数条沿轴向分布的与钻头内腔相通的旁通水槽。于需变径时投入以堵住滑筒中心孔的钢球的直径稍大于滑筒中心孔内径。装入滑块槽的滑块数与滑块槽数相等，每个滑块的朝向中心的边缘嵌在滑筒前段的圆锥筒表面的一个燕尾槽内可沿槽作相对滑动，滑块同时也嵌在钻头上的一个滑块槽内可沿径向作相对滑动，滑块的朝外的边缘上嵌有起切削作用的硬质合金颗粒。

未装入钢球时，液体由传动杆进入钻器总成，通过滑筒中心孔，由钻头前端的通水孔流出，带回切削下的碎屑，此时滑筒在弹簧力作用下保持原位，相对于钻头位置未作相对位移，滑块的外边缘未移出钻头外表面范围，钻头便以小直径钻孔。当装入钢球时，在钻器总成内液压的作用下，钢球堵住滑筒中心孔，于是液压推动滑筒相对于连接筒及钻头前移，滑筒前段的圆锥筒上的燕尾槽对滑块产生推力，该推力的径向分量即推动滑块在滑块槽的限制下沿径向方向背离钻头轴心线外移，以大直径进行切削，此时，钻器总成中的液体经连接筒内孔内壁上的旁通水槽及滑筒后段前部的旁通孔，进入滑筒中心孔由钻头前端通水孔流出。

本实用新型的优点是，采用液压改变切削直径，可以钻掉钻具及其他管道中的堵塞物，彻底疏通水眼，使报废的钻具、管道重新投入使用，节约施工成本，具有很大的经济效益，构造简单，制造成本低，操作方便可靠，适用于钻井及疏通管道作业。