專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶壓鉆孔技術(shù)，尤其是一種用于鉆桿的帶壓鉆孔技術(shù)。
背景技術(shù)：
在石油天然氣勘探開(kāi)發(fā)井控工作中，若鉆井液循環(huán)通道被堵塞，加重泥漿不能有效進(jìn)入鉆桿，液柱壓力和地層壓力得不到平衡，就會(huì)誘發(fā)井噴失控的事故。鉆桿作為鉆井作業(yè)中不可或缺的工具，起到提供動(dòng)力至井底，同時(shí)建立鉆井液循環(huán)通道的作用。由于鉆桿上方的旋塞閥不能打開(kāi)或者剪切間板剪斷鉆桿后，流經(jīng)鉆桿的鉆井液循環(huán)通道被堵塞，在通道被切斷后，若新的鉆井液循環(huán)通道不能及時(shí)有效建立，則可能誘發(fā)更為嚴(yán)重的井下事故。 為了建立新的鉆井液循環(huán)通道，可以對(duì)鉆桿進(jìn)行側(cè)開(kāi)孔作業(yè)，在開(kāi)孔作業(yè)完成后連接相關(guān)閥件為后續(xù)壓井及放噴工作做準(zhǔn)備。通常情況下，為防止井涌或井噴，采用的是在鉆桿上安裝鉆孔裝置，它包括安裝于鉆桿上的兩個(gè)哈夫式抱箍，兩個(gè)抱箍均設(shè)有弧形凹槽并通過(guò)緊固件聯(lián)接，其中一個(gè)抱箍設(shè)有與弧形凹槽連通的鉆孔通道，鉆孔通道與固連在其抱箍上的三通接頭或四通接頭的一個(gè)接頭相連，鉆桿機(jī)和防噴管分別與接頭的另兩個(gè)接頭連接，與抱箍和鉆桿機(jī)連接的兩接頭位于同一直線(xiàn)上，在接頭與鉆桿機(jī)、接頭與壓井放噴管線(xiàn)的連接管上均設(shè)置有閥門(mén)；一旦發(fā)生鉆井循環(huán)通道被堵塞，鉆孔機(jī)的鉆頭進(jìn)入鉆孔通道，對(duì)鉆桿進(jìn)行鉆孔，形成一個(gè)新的鉆井液循環(huán)通道，使險(xiǎn)情得到緩解或解決；但鉆桿因常與套管或井壁摩擦而磨損，使鉆桿外徑減小或失圓而變形，兩抱箍不能對(duì)鉆孔后的鉆桿進(jìn)行有效密封，鉆孔機(jī)只采用一個(gè)密封件，在 70MPa高壓下不能實(shí)現(xiàn)有效密封，在70MPa及其以上的高壓流體情況下會(huì)產(chǎn)生泄漏，險(xiǎn)情難以得到安全的解決。且當(dāng)鉆桿被鉆穿的一瞬間，鉆桿內(nèi)的高壓流體，會(huì)對(duì)鉆孔機(jī)帶來(lái)沖擊， 刺漏鉆桿而損傷鉆孔機(jī)。申請(qǐng)?zhí)枮?00920078650. 2，申請(qǐng)日為2009年12月23日，名稱(chēng)為用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置的中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利，公開(kāi)了一種用于加工鉆桿的帶壓鉆孔裝置，在抱箍?jī)?nèi)設(shè)置密封槽，在密封槽內(nèi)設(shè)置弧形密封圈，將抱箍與鉆桿密封連接在一起，該專(zhuān)利能在一般井壓情況下，對(duì)鉆孔后的鉆桿與抱箍之間進(jìn)行有效的密封，防止流體產(chǎn)生泄漏。但是該弧形密封圈采用的是一般的圓弧形或者橢圓形的密封圈對(duì)鉆桿開(kāi)孔周?chē)M(jìn)行密封，該密封圈的端面為平面結(jié)構(gòu)，其端面與鉆桿的外壁之間的密封，是通過(guò)壓力將密封圈的端面與鉆桿外壁貼合，密封圈變形進(jìn)行的密封，該密封結(jié)構(gòu)在70MI^及以上高壓狀態(tài)下密封效果不好，易泄漏。該專(zhuān)利的帶壓鉆孔裝置上安裝有過(guò)多的閥件，使得抱箍外部質(zhì)量較重，將產(chǎn)生較大彎矩，使得鉆頭進(jìn)退的通道變形，常常發(fā)生鉆孔機(jī)軸向進(jìn)刀困難等現(xiàn)象；而且該帶壓鉆孔裝置在鉆孔過(guò)程中，未采取任何方式來(lái)保持鉆桿內(nèi)外的壓力平衡，由于流經(jīng)鉆桿的鉆井液循環(huán)通道被堵塞，鉆桿內(nèi)的壓力極大，鉆桿內(nèi)外存在較大的壓力差，壓力不能達(dá)到平衡，鉆孔裝置在對(duì)鉆桿開(kāi)孔即將完成的一瞬間，鉆桿內(nèi)部的高壓流體通過(guò)鉆孔開(kāi)孔對(duì)鉆孔機(jī)帶來(lái)沖擊，將會(huì)刺漏鉆桿而損傷鉆孔機(jī)。且該專(zhuān)利采用手動(dòng)控制進(jìn)刀，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，不能方便快捷地對(duì)鉆桿進(jìn)行加工，而且該專(zhuān)利中鉆井液循環(huán)通道單一，結(jié)構(gòu)不夠靈活多用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述問(wèn)題，提供一種操作方便，密封性能好，能夠承受 70MI^及以上的高壓，能夠保持鉆桿的內(nèi)外壓差平衡，避免鉆孔裝置受損壞、能在鉆孔完成后為后續(xù)壓井放噴提供安全通道的用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置，及其通過(guò)該裝置鉆孔壓井的使用方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
本發(fā)明的用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置，包括安裝于鉆桿上的哈夫式抱箍，所述哈夫式抱箍包括通過(guò)緊固件連接的防滑抱箍與密封抱箍，其中密封抱箍上設(shè)置有通孔，該通孔周?chē)拿芊獗Ч績(jī)?nèi)壁上設(shè)置有弧形凹槽，在弧形凹槽內(nèi)設(shè)置有密封圈，所述密封抱箍上密封連接有閥門(mén)，所述閥門(mén)上密封連接有液壓鉆孔裝置，所述液壓鉆孔裝置上連接有往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別與液壓鉆孔裝置和閥門(mén)密封連接，所述密封抱箍與閥門(mén)之間通過(guò)儀表法蘭密封連接，所述儀表法蘭上設(shè)置有用于連接供壓設(shè)備的供壓入口，且儀表法蘭上連接有壓力表。由于采用了上述結(jié)構(gòu)，防滑抱箍與密封抱箍之間通過(guò)緊固件連接，且安裝在待鉆孔的鉆桿上，將整個(gè)鉆孔裝置安裝在鉆桿上；密封抱箍上的通孔，用于鉆頭穿過(guò)抱箍對(duì)鉆桿進(jìn)行加工；通孔周?chē)拿芊獗Ч績(jī)?nèi)壁上設(shè)置有弧形凹槽，在弧形凹槽內(nèi)設(shè)置有密封圈，使得通孔的周?chē)痪o緊地密封，液壓鉆孔裝置與鉆桿之間的密封良好；密封抱箍上密封連接有儀表法蘭，儀表法蘭上設(shè)置壓力表和用于連接供壓設(shè)備的供壓入口，使得可以通過(guò)壓力表， 隨時(shí)觀察到鉆桿外的鉆頭周?chē)膲毫η闆r，供壓入口用于連接供壓設(shè)備，向儀表法蘭內(nèi)供壓，根據(jù)壓力表的值控制鉆頭周?chē)膲毫Υ笮?，使得鉆桿的內(nèi)外壓力平衡；閥門(mén)上密封連接有液壓鉆孔裝置，所述液壓鉆孔裝置上連接有往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過(guò)液壓鉆孔裝置進(jìn)行鉆孔， 使得鉆孔方便快捷，省時(shí)省力，且各零部件之間相互密封，保證了鉆孔過(guò)程中通道內(nèi)的密封效果，保證通道內(nèi)的壓力與鉆桿內(nèi)的壓力平衡；所述閥門(mén)用于當(dāng)鉆桿的側(cè)壁上鉆孔完成后， 關(guān)閉閥門(mén)的同時(shí)，拆除掉整個(gè)液壓鉆孔裝置，然后將壓井放噴裝置連接到閥門(mén)上，打開(kāi)閥門(mén)，便于后續(xù)壓井放噴作業(yè)；液壓鉆孔裝置上連接有往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠帶動(dòng)液壓鉆孔裝置作往返運(yùn)動(dòng)，便于液壓鉆孔裝置前行進(jìn)刀對(duì)鉆桿進(jìn)行鉆孔，且當(dāng)鉆孔完成后， 能夠使液壓鉆孔裝置快速地退回，進(jìn)行后續(xù)的壓井放噴作業(yè)，使得液壓鉆孔裝置的進(jìn)退極為方便快捷，且便于控制。本發(fā)明的用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置，所述密封抱箍上的通孔與儀表法蘭的通道、 閥門(mén)的通道之間相互連通形成密閉的鉆孔通孔，所述液壓鉆孔裝置包括旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)、旋轉(zhuǎn)刀桿軸和鉆頭，所述鉆頭連接于旋轉(zhuǎn)刀桿軸上，所述旋轉(zhuǎn)刀桿軸連接于旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)上，所述鉆頭和旋轉(zhuǎn)刀桿軸可在鉆孔通孔內(nèi)自由移動(dòng)。由于采用了上述結(jié)構(gòu)，密封抱箍上的通孔與儀表法蘭的通道、閥門(mén)的通道之間相互連通形成密閉的鉆孔通孔，便于鉆頭和旋轉(zhuǎn)刀桿軸可在鉆孔通孔內(nèi)自由移動(dòng)，從而使得鉆頭通過(guò)鉆孔通道對(duì)鉆桿進(jìn)行加工，而且該鉆孔通道為密閉結(jié)構(gòu)，使得可以向該鉆孔通道內(nèi)供高壓，從而使得鉆孔通道內(nèi)的壓力與鉆桿內(nèi)的壓力相似，當(dāng)鉆頭鉆穿鉆桿的一瞬間不會(huì)因鉆桿內(nèi)的高壓沖擊液壓鉆孔裝置，從而損壞液壓鉆孔裝置。本發(fā)明的用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置，所述密封抱箍上設(shè)置有與弧形凹槽連通的注脂通道，在注脂通道入口處設(shè)置有注脂單流閥，弧形凹槽內(nèi)的密封圈為注脂密封圈，所述注脂密封圈的端面為與鉆桿外壁相適配的弧形面。由于采用了上述結(jié)構(gòu)，注脂單流閥通過(guò)注脂通道向弧形凹槽內(nèi)注脂，從而使得注脂密封圈與弧形凹槽之間的密封連接效果更好，所述注脂密封圈的端面為與鉆桿外壁相適配的圓弧形結(jié)構(gòu)，從而使得注脂密封圈的端面與鉆桿外壁之間的配合更加緊密，不易變形， 采用該密封能夠承受70MPa及其以上的高壓，能夠保證抱箍與鉆桿之間的密封效果。本發(fā)明的用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置，所述密封抱箍與儀表法蘭之間、儀表法蘭與手動(dòng)平板閥、手動(dòng)平板閥與液壓鉆孔裝置之間均通過(guò)密封鋼圈密封。由于采用了上述結(jié)構(gòu)，通過(guò)密封鋼圈進(jìn)行密封，通過(guò)壓緊密封鋼圈達(dá)到密封的效果，能夠承受高壓，保證密封效果，且不易損害。本發(fā)明的用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置，所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括往復(fù)液壓馬達(dá)、齒輪、 動(dòng)力旋轉(zhuǎn)套和旋轉(zhuǎn)走刀機(jī)構(gòu)，所述往復(fù)液壓馬達(dá)與旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)固定連接于支架構(gòu)件上， 所述齒輪連接于往復(fù)液壓馬達(dá)上，且齒輪與動(dòng)力旋轉(zhuǎn)套嚙合，所述動(dòng)力旋轉(zhuǎn)套與旋轉(zhuǎn)走刀機(jī)構(gòu)固定連接，所述旋轉(zhuǎn)走刀機(jī)構(gòu)可使旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)往返移動(dòng)，所述動(dòng)力旋轉(zhuǎn)套和旋轉(zhuǎn)走刀機(jī)構(gòu)套裝于旋轉(zhuǎn)刀桿軸外，且所述旋轉(zhuǎn)走刀機(jī)構(gòu)同時(shí)與旋轉(zhuǎn)刀桿軸和閥門(mén)密封活動(dòng)連接。由于采用了上述結(jié)構(gòu)，通過(guò)往復(fù)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪驅(qū)動(dòng)動(dòng)力旋轉(zhuǎn)套轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力旋轉(zhuǎn)套上固定連接有可使旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)往返運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)走刀機(jī)構(gòu)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)走刀機(jī)構(gòu)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)進(jìn)刀或者退刀，所述動(dòng)力旋轉(zhuǎn)套和旋轉(zhuǎn)走刀機(jī)構(gòu)套裝于旋轉(zhuǎn)刀桿軸外，使得動(dòng)力旋轉(zhuǎn)套、旋轉(zhuǎn)走刀機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)刀桿軸能夠同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使得軸向進(jìn)刀極為方便；旋轉(zhuǎn)走刀機(jī)構(gòu)同時(shí)與旋轉(zhuǎn)刀桿軸和閥門(mén)密封活動(dòng)連接，使得動(dòng)力旋轉(zhuǎn)套與旋轉(zhuǎn)走刀機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)刀桿軸之間具有很好的密封效果，當(dāng)向?qū)︺@孔通道內(nèi)供壓，平衡鉆桿內(nèi)外的壓力差時(shí)，鉆孔通道與往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的連接均具有好的密封效果，使得鉆孔通道內(nèi)的高壓不泄露。本發(fā)明的用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置，所述旋轉(zhuǎn)走刀機(jī)構(gòu)包括連接法蘭、殼體、旋轉(zhuǎn)走刀桿、固定絲桿軸和往復(fù)刀桿軸，所述連接法蘭的一端與閥門(mén)密封連接，另一端內(nèi)密封套裝有殼體，所述連接法蘭上設(shè)置有壓力表，所述殼體內(nèi)套裝有旋轉(zhuǎn)走刀桿，所述旋轉(zhuǎn)走刀桿與動(dòng)力旋轉(zhuǎn)套固定連接，所述旋轉(zhuǎn)走刀桿的內(nèi)壁螺紋連接有固定絲桿軸，所述固定絲桿軸與殼體的內(nèi)壁、連接法蘭的通道內(nèi)壁密封固定，所述固定絲桿軸內(nèi)套裝往復(fù)刀桿軸形成可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)密封，所述往復(fù)刀桿軸套裝于旋轉(zhuǎn)刀桿軸外形成可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)密封。由于采用了上述結(jié)構(gòu)，連接法蘭與閥門(mén)之間通過(guò)密封鋼圈進(jìn)行密封連接，保證了密封效果，在連接法蘭上設(shè)置壓力表，使得當(dāng)取下液壓鉆孔裝置，將放噴裝置連接到閥門(mén)上，此時(shí)通過(guò)連接法蘭上的壓力表檢測(cè)放噴裝置與閥門(mén)之間的連接是否密封，當(dāng)壓力表的壓力值為0時(shí)，放噴裝置與閥門(mén)之間的密封性良好；當(dāng)壓力表的壓力值不為0時(shí)，放噴裝置與閥門(mén)之間的密封效果不好，需從新調(diào)整放噴裝置與閥門(mén)之間的密封；連接法蘭內(nèi)密封套裝有殼體，所述連接法蘭與殼體之間固定連接；殼體內(nèi)套裝有旋轉(zhuǎn)走刀桿，旋轉(zhuǎn)走刀桿與殼體之間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；旋轉(zhuǎn)走刀桿固定連接于動(dòng)力旋轉(zhuǎn)套上，且旋轉(zhuǎn)走刀桿的內(nèi)壁螺紋連接有固定絲桿軸，所述固定絲桿軸與殼體的內(nèi)壁、連接法蘭的通道內(nèi)壁密封固定，保證了旋轉(zhuǎn)走刀機(jī)構(gòu)的密封性能，避免通道內(nèi)的壓力泄漏，當(dāng)鉆孔操作時(shí)，固定絲桿軸靜止不動(dòng)，使得旋轉(zhuǎn)走刀桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)固定絲桿軸轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)走刀桿的軸向移動(dòng)，旋轉(zhuǎn)走刀桿的軸向移
6動(dòng)帶動(dòng)動(dòng)力旋轉(zhuǎn)套軸向移動(dòng)，從而帶動(dòng)往復(fù)液壓馬達(dá)軸向移動(dòng)，由于往復(fù)液壓馬達(dá)與旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)固定連接，從而旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)同樣作軸向移動(dòng)，最終帶動(dòng)鉆頭軸向移動(dòng)，以對(duì)鉆桿進(jìn)行加工；固定絲桿軸內(nèi)套裝往復(fù)刀桿軸形成相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)密封，使得固定絲桿軸靜止時(shí)， 往復(fù)刀桿軸能夠相當(dāng)于固定絲桿軸轉(zhuǎn)動(dòng)，且固定絲桿軸與往復(fù)刀桿軸之間設(shè)置為動(dòng)密封結(jié)構(gòu)，保證了固定絲桿軸與往復(fù)刀桿軸之間的密封性能良好，且往復(fù)刀桿軸套裝于旋轉(zhuǎn)刀桿軸外，使得往復(fù)刀桿軸與旋轉(zhuǎn)刀桿軸之間可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此往復(fù)刀桿軸與旋轉(zhuǎn)刀桿軸上可以存在不同的轉(zhuǎn)速，或者存在方向相反的轉(zhuǎn)動(dòng)，使得旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)與往復(fù)液壓馬達(dá)之間可以在不同轉(zhuǎn)速條件下共同配合工作，達(dá)到最佳的進(jìn)刀和退刀進(jìn)行鉆孔的效果，往復(fù)刀桿軸與旋轉(zhuǎn)刀桿軸之間形成動(dòng)密封，使得往復(fù)刀桿軸與旋轉(zhuǎn)刀桿軸之間既能夠相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，又具有良好的密封效果，整個(gè)旋轉(zhuǎn)走刀機(jī)構(gòu)內(nèi)的密封結(jié)構(gòu)使得整個(gè)帶壓鉆孔裝置具有良好的密封效果，保證了通道內(nèi)的密封，從而可以方便地控制通道內(nèi)的壓力，保證鉆桿的內(nèi)外壓差平衡，且能夠在70MPa及其以上的高壓情況下具有良好的密封效果。本發(fā)明的用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置，所述支架構(gòu)件包括導(dǎo)軌與滑塊，所述滑塊可在導(dǎo)軌上自由滑動(dòng)，所述導(dǎo)軌設(shè)置于導(dǎo)向板上，所述導(dǎo)向板的底部設(shè)置有調(diào)整螺桿，所述調(diào)整螺桿外套裝有調(diào)整銅套；所述往復(fù)液壓馬達(dá)與旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)固定連接于滑塊上，所述導(dǎo)向板上設(shè)置有卡環(huán)，所述卡環(huán)與連接法蘭固定連接。由于采用了上述結(jié)構(gòu)，導(dǎo)軌與滑塊相互配合，且滑塊能夠在導(dǎo)軌上自由移動(dòng)；往復(fù)液壓馬達(dá)與旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)固定連接于滑塊上，保證了往復(fù)液壓馬達(dá)能夠帶動(dòng)滑塊在導(dǎo)軌上自由移動(dòng)；卡環(huán)與連接法蘭的外壁固定連接，支撐起整個(gè)連接法蘭，帶壓鉆孔裝置穩(wěn)定牢固；所述導(dǎo)向板的底部設(shè)置有調(diào)正螺桿，所述調(diào)正螺桿外套裝有調(diào)整銅套，調(diào)整銅套起到站腳的作用，可以通過(guò)調(diào)整螺桿調(diào)整導(dǎo)向板的高度，使得旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)、連接法蘭的通道、閥門(mén)的通道、儀表法蘭的通道、通孔處于同一直線(xiàn)上，且與鉆桿垂直，使得鉆孔裝置的進(jìn)刀方便，且方便對(duì)鉆桿的側(cè)壁進(jìn)行切削加工鉆孔。本發(fā)明的用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置，所述動(dòng)力旋轉(zhuǎn)套上設(shè)置有手柄，所述動(dòng)力旋轉(zhuǎn)套與旋轉(zhuǎn)走刀桿之間通過(guò)手柄固定連接。由于采用了上述結(jié)構(gòu)，手柄用于手動(dòng)控制動(dòng)力旋轉(zhuǎn)套轉(zhuǎn)動(dòng)，最終轉(zhuǎn)化成鉆頭的軸向移動(dòng)，機(jī)動(dòng)和手動(dòng)控制進(jìn)刀與退刀，可以方便靈活地控制進(jìn)刀和退刀；所述動(dòng)力旋轉(zhuǎn)套與旋轉(zhuǎn)走刀桿之間通過(guò)手柄固定連接，使得結(jié)構(gòu)更加緊湊。本發(fā)明的用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置，所述壓力表通過(guò)直角針型閥分別連接到連接法蘭和儀表法蘭上，所述儀表法蘭上的供壓入口處通過(guò)直角針型閥連接到供壓裝置上。由于采用了上述結(jié)構(gòu)，壓力表通過(guò)直角針型閥分別連接到連接法蘭和儀表法蘭上，使得壓力表?yè)p壞時(shí)，能夠關(guān)閉直角針型閥，便于更換，所述儀表法蘭上的供壓入口處通過(guò)直角針型閥連接到供壓裝置上，便于控制供入鉆孔通道內(nèi)的壓力，平衡鉆桿內(nèi)外的壓差。本發(fā)明的用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置，所述閥門(mén)為手動(dòng)平板閥或高壓旋塞閥。由于采用了上述結(jié)構(gòu)，所述閥門(mén)為手動(dòng)平板閥或高壓旋塞閥，使得可以根據(jù)實(shí)際的需要，選擇不同的閥門(mén)，用于控制鉆孔通道的關(guān)閉。本發(fā)明的用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置的使用方法，它通過(guò)以下步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)
1)組裝好帶壓鉆孔裝置，將閥門(mén)處于打開(kāi)狀態(tài)，將鉆頭停留在閥門(mén)的通道
內(nèi)，將壓力表安裝在儀表法蘭上和連接法蘭上的直角針型閥上，將高壓試壓泵的管線(xiàn)連接到儀表法蘭上的直角針型閥上；
2)將帶壓鉆孔裝置安裝于鉆桿上，卸下防滑抱箍與密封抱箍之間的緊固件， 將防滑抱箍和密封抱箍組合抱緊鉆桿后，鎖緊緊固件，并將針閥關(guān)閉，旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺桿，調(diào)整導(dǎo)向板的高度，并保證旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)、旋轉(zhuǎn)刀桿軸、鉆頭與連接法蘭的通道、鉆孔通道位于同一直線(xiàn)上，且與鉆桿垂直；
3)打開(kāi)針閥，開(kāi)啟液壓泵向往復(fù)液壓馬達(dá)供壓，往復(fù)液壓馬達(dá)開(kāi)始工作，帶動(dòng)與滑塊固定連接的往復(fù)液壓馬達(dá)與旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)在導(dǎo)軌上做直線(xiàn)滑行運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)刀桿軸和鉆頭向鉆桿進(jìn)刀；
4)控制高壓試壓泵，將高壓從儀表法蘭上的直角針型閥進(jìn)入到鉆孔通道內(nèi)， 觀察儀表法蘭上的壓力表，平衡鉆桿內(nèi)和鉆孔通道內(nèi)的壓力差；并控制液壓泵向旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)供壓，旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)刀桿軸旋轉(zhuǎn)，鉆頭開(kāi)始切削加工鉆桿；
5)當(dāng)鉆頭鉆穿開(kāi)孔后，立即停止旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)，并控制往復(fù)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)走刀桿反向轉(zhuǎn)動(dòng)，待液壓鉆孔裝置退回原位后，停止往復(fù)液壓馬達(dá)；
6)液壓鉆孔裝置退回原位后，關(guān)閉閥門(mén)，卸下連接法蘭與閥門(mén)之間的連接， 將壓井放噴裝置密封連接到閥門(mén)上，觀察連接法蘭上的壓力表，調(diào)整并保持壓井放噴裝置與閥門(mén)之間的密封，操作壓井放噴裝置，建立新的鉆井液循環(huán)通道。由于采用了上述方法，鉆桿鉆穿通孔之前，在通道的軸向密閉腔室內(nèi)加高壓，使得鉆桿內(nèi)外的壓力平衡，在鉆孔的同時(shí)調(diào)整高壓試壓泵向通道的軸向密閉腔室內(nèi)的供壓，隨時(shí)保證鉆桿內(nèi)外的壓力平衡，使得當(dāng)鉆頭鉆穿開(kāi)孔時(shí)，鉆桿內(nèi)外的壓力差不大，避免對(duì)液壓鉆孔裝置的沖擊，避免損壞鉆孔裝置，保證液壓鉆孔裝置的完好無(wú)缺。待鉆頭鉆穿開(kāi)孔后， 將液壓鉆孔裝置退回原位，卸下鉆孔機(jī)，壓井放噴裝置與閥門(mén)密封連接，將壓井管線(xiàn)與壓井放噴裝置的單流閥連接，并建立起新的鉆井液循環(huán)通道，實(shí)現(xiàn)壓井放噴作業(yè)，實(shí)現(xiàn)地層壓力平衡，從而保證了井控作業(yè)的有序完成。本發(fā)明的用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置的使用方法，方法簡(jiǎn)單，鉆孔安全可靠，鉆桿過(guò)程中能夠平衡鉆桿內(nèi)外壓差，避免帶壓鉆孔裝置受損傷，且能夠有效地進(jìn)行后續(xù)的壓井放噴作業(yè)。綜上所述，本發(fā)明的有效果如下
1.本發(fā)明的用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置，在70MPa以及以上的壓力下，能實(shí)現(xiàn)鉆桿開(kāi)孔無(wú)泄漏，能夠平衡帶壓鉆孔過(guò)程中內(nèi)外壓力差，保護(hù)鉆孔裝置免受損傷；
2.本發(fā)明的用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置，采用液壓驅(qū)動(dòng)鉆孔和鉆孔裝置的往返，使得操作方便快捷，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，而且密封效果好，鉆孔安全高效；
3.本發(fā)明的用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置，結(jié)構(gòu)緊湊，鉆孔裝置的通道所受彎矩小，變形小，進(jìn)刀和退刀方便快捷，省時(shí)省力；
4.本發(fā)明的用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置，能在鉆孔完成后為后續(xù)壓井放噴提供安全通道，建立新的鉆井液循環(huán)通道實(shí)現(xiàn)地層壓力平衡，安全的解決了險(xiǎn)情；
5.本發(fā)明的用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置的使用方法，方法簡(jiǎn)單，操作方便，鉆孔操作安全可靠，鉆桿過(guò)程中能夠平衡鉆桿內(nèi)外壓差，避免帶壓鉆孔裝置受損傷；
6.本發(fā)明的用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置的使用方法，鉆孔完成后，能夠建立起新的鉆井液循環(huán)通道，保證地層壓力平衡，有效地進(jìn)行后續(xù)的壓井放噴作業(yè)。
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本發(fā)明將通過(guò)例子并參照附圖的方式說(shuō)明，其中
圖1是本發(fā)明的用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1中I部分的局部放大圖； 圖3是圖1中II部分的局部放大圖； 圖4是圖1中III部分的局部放大圖； 圖5是圖1中IV部分的局部放大圖； 圖6是圖1中A-A方向的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記1-帶肩六角螺栓、2-防滑抱箍、3-注脂密封圈、4-密封抱箍、5-注脂單流閥、6-直角針型閥、7-密封鋼圈、8-手動(dòng)平板閥、9-鉆頭、10-旋轉(zhuǎn)絲堵、11-旋轉(zhuǎn)密封圈、12-旋轉(zhuǎn)密封隔環(huán)、13-壓力表、14-連接法蘭、15-旋轉(zhuǎn)刀桿軸、16-固定絲桿軸、17-殼體、18-旋轉(zhuǎn)走刀桿、19-手柄、20-往復(fù)刀桿軸、21-動(dòng)力旋轉(zhuǎn)套、22-圓錐滾子軸承、23-軸承絲堵、24-固定軸承套、25-軸承堵頭、26-支撐板、27-旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)、28-往復(fù)液壓馬達(dá)、 29-滑塊、30-導(dǎo)軌、31-調(diào)整螺桿、32-導(dǎo)向板、33-齒輪、34-殼體0型圈、35-固定絲桿軸0 型圈、36-往復(fù)密封圈、37-往復(fù)密封隔環(huán)、38-往復(fù)絲堵、39-旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)軸承、40-調(diào)整銅套、 41-調(diào)整螺釘、42-卡環(huán)、43-螺栓。
具體實(shí)施例方式本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的所有特征，或公開(kāi)的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說(shuō)明書(shū)(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開(kāi)的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類(lèi)似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類(lèi)似特征中的一個(gè)例子而已。如圖1至圖6所示，本發(fā)明的用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置，采用哈夫式抱箍同鉆桿連接，所述抱箍包括防滑抱箍2和密封抱箍4，兩抱箍之間通過(guò)帶肩六角螺栓1緊固固定連接， 其中防滑抱箍2和密封抱箍4同鉆桿的外壁相配合，因此防滑抱箍2和密封抱箍4的內(nèi)壁均為弧形結(jié)構(gòu)，在密封抱箍4的側(cè)壁上設(shè)置有與弧形凹槽連通的通孔，在通孔周?chē)拿芊獗Ч?內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有弧形凹槽，在密封抱箍4上開(kāi)設(shè)有注脂通道，所述注脂通道的與弧形凹槽連通，在注脂通道的進(jìn)口處設(shè)置有4個(gè)注脂單流閥5，在通孔的周?chē)⌒伟疾蹆?nèi)安裝有注脂密封圈3，所述注脂密封圈3安裝于注脂出口處，使得可以通過(guò)注脂使得注脂密封圈3將鉆桿與密封抱箍4密封連接在一起，所述注脂密封圈3為圓弧形或者橢圓弧形結(jié)構(gòu)，注脂密封圈3的端面為與鉆桿外壁相適配的弧度的弧形結(jié)構(gòu)，使得注脂密封圈3與鉆桿之間的密封效果更佳，當(dāng)鉆桿側(cè)壁加工孔后，變形后的鉆桿與密封抱箍4之間的密封效果仍然良好， 能夠承受住鉆桿內(nèi)70MI^及以上的高壓，且不易泄漏；與密封抱箍4相配合的防滑抱箍2內(nèi)壁上設(shè)置有牙形齒，防滑抱箍2內(nèi)的牙形齒與鉆桿的外壁相結(jié)合，防滑抱箍2的牙形齒與密封抱箍4內(nèi)壁上安裝的注脂密封圈3同時(shí)作用到鉆桿上，使得密封更緊密，且避免抱箍與鉆桿之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得密封效果更好。在密封抱箍4上密封連接有儀表法蘭，儀表法蘭通道與密封抱箍4的通孔連通， 該儀表法蘭與密封抱箍4之間的連接處設(shè)置有密封鋼圈7，用于儀表法蘭與密封抱箍4之間的密封，密封鋼圈7能夠承受巨大的壓力，且不易變形，保證了長(zhǎng)期的密封性良好。所述儀表法蘭上分別連接有兩個(gè)直角針型閥6，當(dāng)然直角針型閥6還可以采用其它的針閥，只要其體積能夠滿(mǎn)足儀表閥門(mén)處較小空間的要求即可，其中一個(gè)直角針型閥6用于連接壓力表 13，通過(guò)直角針型閥6連接壓力表，便于當(dāng)儀表?yè)p壞時(shí)的更換；另外一個(gè)直角針型閥6空置與外部供壓設(shè)備的管線(xiàn)連接，便于向通道內(nèi)供高壓流體，從而平衡鉆桿內(nèi)外的壓差；所述儀表法蘭上密封連接有手動(dòng)平板閥8，還可以是高壓旋塞閥或者其它球閥，只要能夠滿(mǎn)足大直徑的通道的需求，且起到閥門(mén)關(guān)閉的效果即可；所述手動(dòng)平板閥8與儀表法蘭之間設(shè)置有用于密封的密封鋼圈7，所述手動(dòng)平板閥8內(nèi)的通道與儀表法蘭的通道、密封抱箍4上的通孔連通且處于同一直線(xiàn)上形成鉆孔通道，便于液壓鉆孔裝置驅(qū)動(dòng)鉆頭的前行鉆孔進(jìn)刀與退刀，所述手動(dòng)平板閥8用于控制該通道的開(kāi)閉，便于控制后續(xù)的壓井放噴裝置的連接；所述手動(dòng)平板閥8通道的另一端上通過(guò)螺栓連接有連接法蘭14，在手動(dòng)平板閥8與連接法蘭14 之間設(shè)置有用于密封的密封鋼圈7，所述連接法蘭14的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有通道，該通道出口處設(shè)置有直角針型閥6，當(dāng)然也可以其它體積小的針閥，該直角針型閥6上連接有壓力表13， 便于壓力表13損壞時(shí)的更換；連接法蘭14上的壓力表13，使得當(dāng)取下液壓鉆孔裝置，將放噴裝置連接到手動(dòng)平板閥8上，此時(shí)通過(guò)連接法蘭14上的壓力表13檢測(cè)放噴裝置與手動(dòng)平板閥8之間的連接是否密封，當(dāng)壓力表13的壓力值為0時(shí)，放噴裝置與手動(dòng)平板閥8之間的密封性良好；當(dāng)壓力表13的壓力值不為0時(shí)，放噴裝置與手動(dòng)平板閥8之間的密封效果不好，需從新調(diào)整放噴裝置與手動(dòng)平板閥8之間的密封。在連接法蘭14的外壁上連接有卡環(huán)42，可以通過(guò)卡環(huán)42支撐起整個(gè)連接法蘭14，起到固定和支撐的作用，當(dāng)使用該帶壓鉆孔裝置時(shí)，抱箍同鉆桿連接在一起，卡環(huán)42支撐起整個(gè)帶壓鉆孔裝置，使得該裝置達(dá)到固定和平衡，減小彎矩對(duì)鉆孔機(jī)的作用，該卡環(huán)42的底端通過(guò)螺栓連接到導(dǎo)向板32上，所述導(dǎo)向板32的四角安裝在4個(gè)調(diào)整螺桿31上，調(diào)整螺桿31安裝在調(diào)整銅套40內(nèi)，調(diào)整銅套40用于支撐起導(dǎo)向板32，調(diào)整螺桿31與調(diào)整銅套40之間的連接，可以調(diào)整整個(gè)帶壓鉆孔裝置的高度，以適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)鉆孔裝置高度的需要。液壓往復(fù)驅(qū)動(dòng)裝置采用往復(fù)液壓馬達(dá)28，液壓旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置采用旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá) 27，當(dāng)然根據(jù)實(shí)際需要，也可以采用其它的液壓驅(qū)動(dòng)裝置，還可以采用氣動(dòng)或者電動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置。在導(dǎo)向板32上通過(guò)螺栓連接有導(dǎo)軌30，在導(dǎo)軌30上設(shè)置有與其相配合的滑塊四，所述滑塊四能夠在導(dǎo)軌30上自由移動(dòng)，滑塊四上安裝有支撐板沈，支撐板沈上安裝有往復(fù)液壓馬達(dá)觀和旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)27，所述往復(fù)液壓馬達(dá)觀設(shè)置于旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)27的下方，所述旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)27固定安裝于支撐板沈上，所述旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)27的輸出軸通過(guò)鍵與旋轉(zhuǎn)刀桿軸15固定連接，所述旋轉(zhuǎn)刀桿軸15設(shè)置于連接法蘭14的通道內(nèi)，且旋轉(zhuǎn)刀桿軸15的遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)27的一端上連接有鉆頭9，所述旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)27驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)刀桿軸15轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)鉆頭9轉(zhuǎn)動(dòng)。所述旋轉(zhuǎn)刀桿軸15與旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)27的輸出軸的連接處套裝有固定軸承套24， 所述固定軸承套M內(nèi)安裝有圓錐滾子軸承，該圓錐滾子軸承的內(nèi)圈與旋轉(zhuǎn)刀桿軸15的外壁配合連接，該圓錐滾子軸承被軸承堵頭25限制在固定軸承套M內(nèi)，所述軸承堵頭25設(shè)置于固定軸承套M的近旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)27的一端，且固定軸承套M與支撐板沈固定連接， 使得固定軸承套M與旋轉(zhuǎn)刀桿軸15之間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，在固定軸承套M的遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)27的一端固定連接有往復(fù)刀桿軸20，所述往復(fù)刀桿軸20為筒狀結(jié)構(gòu)，且套裝于旋轉(zhuǎn)刀桿軸 15夕卜，且往復(fù)刀桿軸20與旋轉(zhuǎn)刀桿軸15之間可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述往復(fù)刀桿軸20的靠近固定軸承套M的一端上套裝有圓錐滾子軸承22，所述圓錐滾子軸承22的內(nèi)圈與往復(fù)刀桿軸 20的外壁配合連接，所述圓錐滾子軸承22的外圈與動(dòng)力旋轉(zhuǎn)套21的內(nèi)壁固定連接，使得往復(fù)刀桿軸20與動(dòng)力旋轉(zhuǎn)套21之間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，圓錐滾子軸承22被軸承絲堵23限制在動(dòng)力旋轉(zhuǎn)套21的內(nèi)部，所述軸承絲堵23通過(guò)螺紋固定連接于動(dòng)力旋轉(zhuǎn)套21的內(nèi)部，所述動(dòng)力旋轉(zhuǎn)套21的外壁為齒輪結(jié)構(gòu)，所述動(dòng)力旋轉(zhuǎn)套21的齒輪與齒輪33上的齒輪嚙合，所述齒輪33連接到往復(fù)液壓馬達(dá)觀的輸出軸上，使得往復(fù)液壓馬達(dá)觀的輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)能夠帶動(dòng)動(dòng)力旋轉(zhuǎn)套21的轉(zhuǎn)動(dòng)，在動(dòng)力旋轉(zhuǎn)套21的外壁上還固定連接有手柄19，所述手柄19上設(shè)置有螺紋，通過(guò)手柄19上的螺紋將旋轉(zhuǎn)走刀桿18固定連接到動(dòng)力旋轉(zhuǎn)套21的內(nèi)壁上， 使得旋轉(zhuǎn)走刀桿18與動(dòng)力旋轉(zhuǎn)套21同時(shí)靜止或轉(zhuǎn)動(dòng)，所述旋轉(zhuǎn)走刀桿18為筒狀結(jié)構(gòu)，且套裝于往復(fù)刀桿軸20外，所述旋轉(zhuǎn)走刀桿18與往復(fù)刀桿軸20之間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述旋轉(zhuǎn)走刀桿18外套裝有殼體17，所述殼體17為筒狀結(jié)構(gòu)且卡接于連接法蘭的通道內(nèi)，且殼體17 與連接法蘭14的通道之間通過(guò)殼體0型圈34密封連接，保證殼體17與連接法蘭之間的密封性良好；所述旋轉(zhuǎn)走刀桿18的內(nèi)壁與固定絲桿軸16的外壁為相互配合的螺紋結(jié)構(gòu)，并且旋轉(zhuǎn)走刀桿18與固定絲桿軸16之間相互配合，所述固定絲桿軸16為筒形結(jié)構(gòu)，其中固定絲桿軸16套裝于旋轉(zhuǎn)走刀桿18內(nèi)，且套裝于往復(fù)刀桿軸20外。所述固定絲桿軸16的遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)27的一端的外壁與手動(dòng)平板閥8的通道、連接法蘭14的通道配合固定連接，使得固定絲桿軸16與連接法蘭14之間既通過(guò)兩者之間的配合密封，又通過(guò)殼體17與連接法蘭之間的殼體0型圈34進(jìn)行密封，保證了通道的密封性能；在固定絲桿軸16的該端的外壁設(shè)置有臺(tái)階，使得殼體17的遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)27的一端與該臺(tái)階部位配合，且殼體 17的內(nèi)壁與固定絲桿軸16的臺(tái)階部之間設(shè)置有用于密封的固定絲桿軸0型圈35，使得殼體17與固定絲桿軸16密封在一起；在固定絲桿軸16的遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)27 —端的內(nèi)壁與往復(fù)刀桿軸20的外壁之間設(shè)置有往復(fù)密封圈36和往復(fù)密封隔環(huán)37，在固定絲桿軸16的端部上連接有往復(fù)絲堵38，往復(fù)絲堵38將往復(fù)密封圈36和往復(fù)密封隔環(huán)37限定在固定絲桿軸16與往復(fù)刀桿軸20的空間內(nèi)，保證密封元件之間的密切配合，從而確保密封性能良好，所述使得固定絲桿軸16與往復(fù)刀桿軸20之間既相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，又能具有良好的密封性能， 形成動(dòng)密封結(jié)構(gòu)；，由于固定絲桿軸16固定不動(dòng)，因此旋轉(zhuǎn)走刀桿18的轉(zhuǎn)動(dòng)，將轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成軸向的移動(dòng)，從而帶動(dòng)動(dòng)力旋轉(zhuǎn)套21軸向移動(dòng)，使得整個(gè)液壓鉆孔裝置軸向移動(dòng)，達(dá)到進(jìn)刀和退刀的效果。固定絲桿軸16的靠近旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)27的一端內(nèi)壁與往復(fù)刀桿軸20之間安裝有軸承，使得往復(fù)刀桿軸20能夠相對(duì)于固定絲桿軸16轉(zhuǎn)動(dòng)，所述往復(fù)刀桿軸20為筒狀結(jié)構(gòu)，其中往復(fù)刀桿軸20的靠近旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)27的一端與固定軸承套M固定連接， 使得往復(fù)刀桿軸20與旋轉(zhuǎn)刀桿軸15之間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述往復(fù)刀桿軸20套裝于旋轉(zhuǎn)刀桿軸 15夕卜，其遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)27的一端的內(nèi)壁與旋轉(zhuǎn)刀桿軸15的外壁之間設(shè)置有旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)軸承39，使得往復(fù)刀桿軸20與旋轉(zhuǎn)刀桿軸15之間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，在往復(fù)刀桿軸20遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)27的一端的內(nèi)壁與旋轉(zhuǎn)刀桿軸15的外壁之間還設(shè)置有往復(fù)密封圈36和往復(fù)密封隔環(huán)37，用于密封旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)軸承39，使得往復(fù)刀桿軸20與旋轉(zhuǎn)刀桿軸15形成動(dòng)密封，具有良好的密封性能，在往復(fù)刀桿軸20遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)27的一端安裝有旋轉(zhuǎn)絲堵10，通過(guò)旋轉(zhuǎn)絲堵10將往復(fù)密封圈36和往復(fù)密封隔環(huán)37限定在往復(fù)刀桿軸20與旋轉(zhuǎn)刀桿軸15之
11間保持密封。本發(fā)明的用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置，在70MPa以及以上的壓力下，能實(shí)現(xiàn)鉆桿開(kāi)孔無(wú)泄漏，能夠平衡帶壓鉆孔過(guò)程中內(nèi)外壓力差，保護(hù)鉆孔裝置免受損傷；采用液壓驅(qū)動(dòng)鉆孔和鉆孔裝置的往返，使得操作方便快捷，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，而且密封效果好，鉆孔安全高效；結(jié)構(gòu)緊湊，鉆孔裝置的通道所受彎矩小，變形小，進(jìn)刀和退刀方便快捷，省時(shí)省力； 能在鉆孔完成后為后續(xù)壓井放噴提供安全通道，建立新的鉆井液循環(huán)通道實(shí)現(xiàn)地層壓力平衡，安全的解決了險(xiǎn)情。本發(fā)明的用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置的使用方法，它通過(guò)以下步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)
1.組裝好帶壓鉆孔裝置，將閥門(mén)8處于打開(kāi)狀態(tài)，將鉆頭9停留在閥門(mén)8的通道內(nèi)，將壓力表13安裝在儀表法蘭上和連接法蘭上的直角針型閥6上，將高壓試壓泵的管線(xiàn)連接到儀表法蘭上的直角針型閥6上。組裝好帶壓鉆孔裝置，為后續(xù)的鉆孔做好準(zhǔn)備；閥門(mén)處于打開(kāi)狀態(tài)，便于鉆頭9通過(guò)該處對(duì)鉆桿進(jìn)行鉆孔的切削加工；在儀表法蘭上的一針閥、連接法蘭14上的針閥上均安裝壓力表13，便于對(duì)整個(gè)鉆孔通道內(nèi)的壓力值進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察，從而能夠持續(xù)控制高壓試壓泵向通道內(nèi)供高壓流體，保證鉆桿的內(nèi)外壓差平衡。2.將帶壓鉆孔裝置安裝于鉆桿上，卸下防滑抱箍2與密封抱箍4之間的緊固件， 將防滑抱箍2和密封抱箍4組合抱緊鉆桿后，鎖緊緊固件，并將針閥關(guān)閉，旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺桿31， 調(diào)整導(dǎo)向板32的高度，并保證旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)27、旋轉(zhuǎn)刀桿軸15、鉆頭9與連接法蘭14的通道、鉆孔通道位于同一直線(xiàn)上，且與鉆桿垂直。將帶壓鉆孔裝置安裝于鉆桿上，并通過(guò)各處的密封關(guān)系，保證了帶壓鉆孔裝置與鉆桿之間的密封能夠承受70MPa及其以上的高壓；同時(shí)調(diào)整導(dǎo)向板32的高度，并保證旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)、旋轉(zhuǎn)刀桿軸15、鉆頭9與連接法蘭14的通道、閥門(mén)的通道、儀表法蘭的通道、通孔位于同一直線(xiàn)上，且與鉆桿垂直，便于鉆頭的進(jìn)刀，克服了進(jìn)刀困難的缺陷。3.打開(kāi)針閥，開(kāi)啟液壓泵向往復(fù)液壓馬達(dá)供壓，往復(fù)液壓馬達(dá)開(kāi)始工作，帶動(dòng)與滑塊四固定連接的往復(fù)液壓馬達(dá)觀與旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)27在導(dǎo)軌30上做直線(xiàn)滑行運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)刀桿軸15和鉆頭9向鉆桿進(jìn)刀。通過(guò)控制往復(fù)液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，控制鉆頭的進(jìn)刀與退刀，方便快捷，省時(shí)省力。4.在鉆頭9接近鉆桿的外弧面時(shí)，減小液壓泵向往復(fù)液壓馬達(dá)的流量，此時(shí)往復(fù)液壓馬達(dá)處于低速進(jìn)給狀態(tài)，保證鉆頭9緩慢移動(dòng)，并控制液壓泵向旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)供壓，旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)刀桿軸15旋轉(zhuǎn)，鉆頭9開(kāi)始切削加工鉆桿，同時(shí)控制高壓試壓泵，將高壓從儀表法蘭上的針閥進(jìn)入到閥門(mén)的軸向密閉腔室內(nèi)，平衡鉆桿內(nèi)外之間的壓力差。觀察儀表法蘭上壓力表的值，根據(jù)鉆頭9的加工情況，同時(shí)調(diào)整高壓試壓泵向鉆孔通道內(nèi)的供壓，保證鉆桿內(nèi)外之間的壓力差達(dá)到平衡，避免鉆穿孔后對(duì)鉆孔裝置的沖擊。5.當(dāng)鉆頭9鉆穿開(kāi)孔后，立即停止旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)27，并控制往復(fù)液壓馬達(dá)觀驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)走刀桿18反向轉(zhuǎn)動(dòng)，待液壓鉆孔裝置退回原位后，停止往復(fù)液壓馬達(dá)觀。液壓鉆孔裝置退回原位后，關(guān)閉閥門(mén)，卸下與閥門(mén)密封連接的連接法蘭14，將液壓鉆孔裝置與支架構(gòu)件取下，并將壓井放噴裝置與閥門(mén)密封連接，將壓井放噴裝置的壓井管線(xiàn)與單流閥連接，建立起新的鉆井液循環(huán)通道，保證地層壓力平衡。6.液壓鉆孔裝置退回原位后，關(guān)閉閥門(mén)8，卸下連接法蘭14與閥門(mén)8之間的連接， 將壓井放噴裝置密封連接到閥門(mén)8上，觀察連接法蘭上的壓力表13，調(diào)整并保持壓井放噴裝置與閥門(mén)8之間的密封，操作壓井放噴裝置，建立新的鉆井液循環(huán)通道。將壓井放噴裝置與閥門(mén)密封連接，將壓井管線(xiàn)與壓井放噴裝置的單流閥連接，建立起新的鉆井液循環(huán)通道，保證地層壓力平衡，從而完成壓井作業(yè)，解決了險(xiǎn)情。本發(fā)明的用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置的使用方法，方法簡(jiǎn)單，操作方便，鉆孔操作安全可靠，鉆桿過(guò)程中能夠平衡鉆桿內(nèi)外壓差，避免帶壓鉆孔裝置受損傷；鉆孔完成后，能夠建立起新的鉆井液循環(huán)通道，保證地層壓力平衡，有效地進(jìn)行后續(xù)的壓井放噴作業(yè)，適合推 本發(fā)明并不局限于前述的具體實(shí)施方式
。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說(shuō)明書(shū)中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過(guò)程的步驟或任何新的組合。
權(quán)利要求
1.一種用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置，包括安裝于鉆桿上的哈夫式抱箍，所述哈夫式抱箍包括通過(guò)緊固件連接的防滑抱箍(2)與密封抱箍(4)，其中密封抱箍(4)上設(shè)置有通孔，該通孔周?chē)拿芊獗Ч?4)內(nèi)壁上設(shè)置有弧形凹槽，在弧形凹槽內(nèi)設(shè)置有密封圈，所述密封抱箍(4)上密封連接有閥門(mén)(8)，所述閥門(mén)(8)上密封連接有液壓鉆孔裝置，所述液壓鉆孔裝置上連接有往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別與液壓鉆孔裝置和閥門(mén) (8)密封連接，所述密封抱箍(4)與閥門(mén)(8)之間通過(guò)儀表法蘭密封連接，所述儀表法蘭上設(shè)置有用于連接供壓設(shè)備的供壓入口，且儀表法蘭上連接有壓力表(13)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置，其特征在于所述密封抱箍(4)上的通孔與儀表法蘭的通道、閥門(mén)(8)的通道之間相互連通形成密閉的鉆孔通孔，所述液壓鉆孔裝置包括旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)(27)、旋轉(zhuǎn)刀桿軸(15)和鉆頭(9)，所述鉆頭(9)連接于旋轉(zhuǎn)刀桿軸(15)上，所述旋轉(zhuǎn)刀桿軸(15)連接于旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)(27)上，所述鉆頭(9)和旋轉(zhuǎn)刀桿軸 (15)可在鉆孔通孔內(nèi)自由移動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置，其特征在于所述密封抱箍(4) 上設(shè)置有與弧形凹槽連通的注脂通道，在注脂通道入口處設(shè)置有注脂單流閥(5)，弧形凹槽內(nèi)的密封圈為注脂密封圈(3)，所述注脂密封圈(3)的端面為與鉆桿外壁相適配的弧形面。
4.如權(quán)利要求2所述的用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置，其特征在于所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括往復(fù)液壓馬達(dá)(28)、齒輪(33)、動(dòng)力旋轉(zhuǎn)套(21)和旋轉(zhuǎn)走刀機(jī)構(gòu)，所述往復(fù)液壓馬達(dá) (28)與旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)(27)固定連接于支架構(gòu)件上，所述齒輪(33)連接于往復(fù)液壓馬達(dá) (28)上，且齒輪(33)與動(dòng)力旋轉(zhuǎn)套(21)嚙合，所述動(dòng)力旋轉(zhuǎn)套(21)與旋轉(zhuǎn)走刀機(jī)構(gòu)固定連接，所述旋轉(zhuǎn)走刀機(jī)構(gòu)可使旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)(27)往返移動(dòng)，所述動(dòng)力旋轉(zhuǎn)套(21)和旋轉(zhuǎn)走刀機(jī)構(gòu)套裝于旋轉(zhuǎn)刀桿軸(15)外，且所述旋轉(zhuǎn)走刀機(jī)構(gòu)同時(shí)與旋轉(zhuǎn)刀桿軸(15)和閥門(mén)(8) 密封活動(dòng)連接。
5.如權(quán)利要求4所述的用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)走刀機(jī)構(gòu)包括連接法蘭(14)、殼體(17)、旋轉(zhuǎn)走刀桿(18)、固定絲桿軸(16)和往復(fù)刀桿軸(20)，所述連接法蘭(14)的一端與閥門(mén)密封連接，另一端內(nèi)密封套裝有殼體(17)，所述連接法蘭(14)上設(shè)置有壓力表(13)，所述殼體(17)內(nèi)套裝有旋轉(zhuǎn)走刀桿(18)，所述旋轉(zhuǎn)走刀桿(18)與動(dòng)力旋轉(zhuǎn)套(21)固定連接，所述旋轉(zhuǎn)走刀桿(18)的內(nèi)壁螺紋連接有固定絲桿軸(16)，所述固定絲桿軸(16)與殼體(17)的內(nèi)壁、連接法蘭(14)的通道內(nèi)壁密封固定，所述固定絲桿軸(16) 內(nèi)套裝往復(fù)刀桿軸(20)形成可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)密封，所述往復(fù)刀桿軸(20)套裝于旋轉(zhuǎn)刀桿軸(15)外形成可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)密封。
6.如權(quán)利要求5所述的用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置，其特征在于所述支架構(gòu)件包括導(dǎo)軌(30)與滑塊(29)，所述滑塊(29)可在導(dǎo)軌(30)上自由滑動(dòng)，所述導(dǎo)軌(30)設(shè)置于導(dǎo)向板(32)上，所述導(dǎo)向板(32)的底部設(shè)置有調(diào)整螺桿(31)，所述調(diào)整螺桿(31)外套裝有調(diào)整銅套(40)；所述往復(fù)液壓馬達(dá)(28)與旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)(27)固定連接于滑塊(29)上，所述導(dǎo)向板(32 )上設(shè)置有卡環(huán)(42 )，所述卡環(huán)(42 )與連接法蘭(14 )固定連接。
7.如權(quán)利要求4或5或6所述的用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置，其特征在于所述動(dòng)力旋轉(zhuǎn)套(21)上設(shè)置有手柄(19)，所述動(dòng)力旋轉(zhuǎn)套(21)與旋轉(zhuǎn)走刀桿(18)之間通過(guò)手柄(19) 固定連接。
8.如權(quán)利要求7所述的用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置，其特征在于所述壓力表(13)通過(guò)直角針型閥(6)分別連接到連接法蘭(14)和儀表法蘭上，所述儀表法蘭上的供壓入口處通過(guò)直角針型閥(6)連接到供壓裝置上。
9.如權(quán)利要求1或2或4或5或8所述的用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置，其特征在于所述閥門(mén)(8)為手動(dòng)平板閥或高壓旋塞閥。
10.一種用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置的使用方法，其特征在于其方法以下1).組裝好帶壓鉆孔裝置，將閥門(mén)(8)處于打開(kāi)狀態(tài)，將鉆頭(9)停留在閥門(mén)(8)的通道內(nèi)，將壓力表(13)安裝在儀表法蘭上和連接法蘭上的直角針型閥(6)上，將高壓試壓泵的管線(xiàn)連接到儀表法蘭上的直角針型閥(6)上；2).將帶壓鉆孔裝置安裝于鉆桿上，卸下防滑抱箍(2)與密封抱箍(4)之間的緊固件， 將防滑抱箍(2)和密封抱箍(4)組合抱緊鉆桿后，鎖緊緊固件，并將針閥關(guān)閉，旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺桿(31)，調(diào)整導(dǎo)向板(32)的高度，并保證旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)(27)、旋轉(zhuǎn)刀桿軸(15)、鉆頭(9)與連接法蘭(14)的通道、鉆孔通道位于同一直線(xiàn)上，且與鉆桿垂直；3).打開(kāi)針閥，開(kāi)啟液壓泵向往復(fù)液壓馬達(dá)供壓，往復(fù)液壓馬達(dá)開(kāi)始工作，帶動(dòng)與滑塊 (29)固定連接的往復(fù)液壓馬達(dá)(28)與旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)(27)在導(dǎo)軌(30)上做直線(xiàn)滑行運(yùn)動(dòng)， 驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)刀桿軸(15)和鉆頭(9)向鉆桿進(jìn)刀；4).控制高壓試壓泵，將高壓從儀表法蘭上的直角針型閥(6)進(jìn)入到鉆孔通道內(nèi)，觀察儀表法蘭上的壓力表(13)，平衡鉆桿內(nèi)和鉆孔通道內(nèi)的壓力差；并控制液壓泵向旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)(27)供壓，旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)(27)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)刀桿軸(15)旋轉(zhuǎn)，鉆頭(9)開(kāi)始切削加工鉆桿；5).當(dāng)鉆頭(9)鉆穿開(kāi)孔后，立即停止旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)(27)，并控制往復(fù)液壓馬達(dá)(28)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)走刀桿(18)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，待液壓鉆孔裝置退回原位后，停止往復(fù)液壓馬達(dá)(28)；6).液壓鉆孔裝置退回原位后，關(guān)閉閥門(mén)(8)，卸下連接法蘭(14)與閥門(mén)(8)之間的連接，將壓井放噴裝置密封連接到閥門(mén)(8)上，觀察連接法蘭上的壓力表(13)，調(diào)整并保持壓井放噴裝置與閥門(mén)(8)之間的密封，操作壓井放噴裝置，建立新的鉆井液循環(huán)通道。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置及其使用方法，屬于帶壓鉆孔技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置，密封抱箍上連接有儀表法蘭，儀表法蘭上設(shè)置有供壓入口，儀表法蘭上連接有壓力表，儀表法蘭上連接有閥門(mén)，閥門(mén)上連接有液壓鉆孔裝置，液壓鉆孔裝置上連接有往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置的使用方法1.組裝；2.安裝于鉆桿上；3.往復(fù)液壓馬達(dá)工作，驅(qū)動(dòng)鉆桿進(jìn)刀；4.旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)工作，高壓進(jìn)入到閥門(mén)的軸向密閉腔室內(nèi)，平衡鉆桿內(nèi)外的壓力差；5.鉆桿鉆穿開(kāi)孔；6.液壓鉆孔裝置退回原位，建立新的鉆井液循環(huán)通道。本發(fā)明的用于鉆桿的帶壓鉆孔裝置及其使用方法，能夠承受70MPa及以上的高壓，為后續(xù)壓井放噴提供安全通道。
文檔編號(hào)E21B17/04GK102168530SQ20101061155
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者嚴(yán)永發(fā), 劉丹丹, 劉清友, 林發(fā)權(quán), 王云海, 王國(guó)榮 申請(qǐng)人:西南石油大學(xué)