本發(fā)明涉及氣舉正循環(huán)鉆進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種氣舉正循環(huán)鉆進(jìn)用混合器。

背景技術(shù)：

氣舉正循環(huán)鉆進(jìn)工藝為大口徑地?zé)峋厥忾_采技術(shù)研究項目的一個研究內(nèi)容，該項目主要總結(jié)氣舉正循環(huán)鉆進(jìn)工藝在大口徑地?zé)峋┕ぶ械膽?yīng)用情況，并對比分析常規(guī)大口徑地?zé)峋┕すに嚒?/p>

氣舉正循環(huán)鉆進(jìn)效率高，特別是在漏失層中鉆進(jìn)，正循環(huán)工藝泥漿嚴(yán)重漏失，鉆進(jìn)不能進(jìn)行；氣舉反循環(huán)工藝在地下水供給不足的情況下，也會產(chǎn)生補漿跟不上，導(dǎo)致鉆進(jìn)中斷等問題。采用氣舉正循環(huán)工藝后，一方面該工藝的環(huán)空氣舉作用很好地疏通了地層中的出水孔隙，使地下水參與了鉆孔循環(huán)，達(dá)到了維持鉆井液循環(huán)的目的；另一方面，鉆進(jìn)和洗井過程合二為一，井壁的泥皮和含水層被充分清洗和疏通，從而提高出水量?？傊?，該工藝能減少大口徑地?zé)峋删y度，減少成井風(fēng)險。

氣舉正循環(huán)鉆進(jìn)，即在“牙輪正循環(huán)鉆進(jìn)”的基礎(chǔ)上，利用空壓機(jī)將壓縮空氣沿雙通道氣水龍頭、雙壁主動鉆桿、雙壁鉆桿的內(nèi)外管環(huán)隙，送至位于雙壁鉆桿某一設(shè)計深度的氣舉混合器。壓氣通過氣舉混合器外花管分散后，進(jìn)入雙壁鉆桿與孔壁的環(huán)狀空間，與正循環(huán)鉆井液混合，形成比重小于管內(nèi)和氣舉混合器以下環(huán)空鉆井液的氣、液、固三相流，三相流上返過程中，壓氣膨脹做功，壓力能轉(zhuǎn)換為動能，攜帶鉆井液加速上返；這時壓氣不斷進(jìn)入鉆孔環(huán)空，使得三相流的流動與鉆桿內(nèi)鉆井液壓力之間不斷產(chǎn)生壓差，將裂隙含水層中的地下水抽吸到鉆孔內(nèi)部，連同鉆孔環(huán)空循環(huán)液一起以較高的速度舉升，攜帶巖屑排出孔外，流入泥漿池。

氣舉正循環(huán)混合器是實現(xiàn)氣舉正循環(huán)的關(guān)鍵部件，它的結(jié)構(gòu)性能對項目的試驗至關(guān)重要，但是現(xiàn)有技術(shù)中混合器存在以下缺陷：1、混合器內(nèi)高速的壓縮空氣氣流流出時，會對鉆孔孔壁造成直接沖刷，容易損壞鉆孔；2混合器需要與單壁鉆桿進(jìn)行連接，由于單壁鉆桿型號不一，還需要對應(yīng)單壁鉆桿制造出很多種尺寸不一的混合器的接頭體，十分麻煩，而且浪費資源。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種氣舉正循環(huán)鉆進(jìn)用混合器，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。所述氣舉正循環(huán)鉆進(jìn)用混合器可以實現(xiàn)很好的流通氣體，實現(xiàn)氣液混合與舉升作用，而且接頭體和轉(zhuǎn)換接頭的設(shè)置，能夠?qū)崿F(xiàn)與雙壁鉆桿、單壁鉆桿的連接作用；橋式外花管上設(shè)有橋孔切縫，能有效的防止高速氣流直接對鉆井孔壁造成沖擊，保護(hù)鉆井；而且橋式外花管可以很輕松的進(jìn)行拆裝，十分方便更換，結(jié)構(gòu)簡單，但是非常有效，能夠很好的在氣舉正循環(huán)鉆進(jìn)中完成氣液混合的作用。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種氣舉正循環(huán)鉆進(jìn)用混合器，包括接頭體、內(nèi)芯、橋式外花管和轉(zhuǎn)換接頭，

內(nèi)芯，其位于所述接頭體的內(nèi)腔，所述內(nèi)芯呈公接頭的一端通過彈性擋圈與接頭體相固定，所述內(nèi)芯另一端通過凸臺定位的方式與接頭體相固定；所述內(nèi)芯與接頭體的內(nèi)壁之間具有環(huán)形空隙；

橋式外花管，其套接到所述接頭體外側(cè)；

轉(zhuǎn)換接頭，其螺紋連接到所述接頭體遠(yuǎn)離所述內(nèi)芯公接頭端的另一端；

其中，所述橋式外花管外表面開設(shè)有中部凸起的橋孔，所述橋孔與橋式外花管之間形成可以雙向噴流的橋孔切縫，所述接頭體被橋式外花管包裹的側(cè)壁貫通開設(shè)有通氣孔，且通氣孔與環(huán)形空隙相通。

優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)換接頭套接在接頭體時，轉(zhuǎn)換接頭與橋式外花管的壁厚面活動接觸。

優(yōu)選的，所述橋孔切縫的尺寸為0.5-1.0mm。

優(yōu)選的，所述接頭體的外側(cè)壁上包裹有橋式外花管，所述橋式外花管的一端固定有凸塊，所述凸塊活動插接于接頭體外壁開設(shè)的插孔內(nèi)。

優(yōu)選的，所述接頭體、內(nèi)芯、橋式外花管、凸塊和轉(zhuǎn)換接頭的材質(zhì)為4145H結(jié)構(gòu)鋼；所述接頭體與轉(zhuǎn)換接頭的抗拉強(qiáng)度≥965Mpa，屈服強(qiáng)度≥760Mpa，伸長率≥13％。

優(yōu)選的，所述凸塊與橋式外花管為一體成型結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述內(nèi)芯與接頭體之間的環(huán)形空隙內(nèi)固定設(shè)置有內(nèi)芯支撐。

優(yōu)選的，所述內(nèi)芯的兩端均設(shè)置有O型密封圈。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的接頭體通過其內(nèi)螺紋和內(nèi)芯公接頭的配合設(shè)置，可以很好的與雙壁鉆桿相連接，實現(xiàn)相對固定，內(nèi)芯一端通過彈性擋圈與接頭體相固定，而且內(nèi)芯的另一端與接頭體通孔內(nèi)的凸臺完成定位，然后通過O型密封圈實現(xiàn)密封作用，防止從環(huán)形空隙近來的壓縮空氣從接頭體通孔內(nèi)泄漏。

本發(fā)明的接頭體外側(cè)壁上開設(shè)有插孔，插孔內(nèi)活動插設(shè)有凸塊，凸塊與橋式外花管一體成型，使得結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固，橋式外花管一端通過凸塊與插孔的插接作用相互配合固定，另一端通過轉(zhuǎn)換接頭來實現(xiàn)限位和固定作用，當(dāng)轉(zhuǎn)換接頭套接在接頭體時，轉(zhuǎn)換接頭與橋式外花管的壁厚面活動接觸，對橋式外花管沿著軸向方向?qū)崿F(xiàn)擠壓效果，從而對橋式外花管實現(xiàn)兩端的固定效果，當(dāng)需要拆裝橋式外花管時，只需先將轉(zhuǎn)換接頭擰下，然后即可拆下橋式外花管，十分簡便。

本發(fā)明在環(huán)形空隙和橋式外花管之間的接頭體上貫通開設(shè)有通氣孔，用來讓環(huán)形空隙內(nèi)的壓縮空氣流通進(jìn)入鉆井內(nèi)，進(jìn)而實現(xiàn)氣舉正循環(huán)的氣舉作用，橋式外花管表面均勻開設(shè)有橋孔，橋孔中部凸起，從而形成了可以雙向噴流的橋孔切縫，橋孔切縫的尺寸為0.5-1.0mm，適用于很多常見地層，適合當(dāng)壓縮氣體通過通氣孔流出時，從橋孔切縫處向鉆井內(nèi)噴流，而且因為橋孔縫隙可以雙向噴流，將很大程度上減小了高速壓縮氣流對鉆井孔壁的直接沖擊，有效的防止高速氣流對鉆井孔壁造成破壞。

本發(fā)明在接頭體下端加工有外螺紋，外螺紋的設(shè)置用來配合連接轉(zhuǎn)換接頭，轉(zhuǎn)換接頭的另一端也設(shè)置有外螺紋，一方面用來配合插接在單壁鉆桿內(nèi)，另一方面也是為了實現(xiàn)上述固定橋式外花管的作用，而且轉(zhuǎn)換接頭的設(shè)置，可以針對不同外徑的單壁鉆桿制造成不同型號，這樣就不需要每對應(yīng)一種單壁鉆桿就更換一種接頭體，而且轉(zhuǎn)換接頭的結(jié)構(gòu)相比接頭體的結(jié)構(gòu)來說，相對比較簡單，這也大大程度上減少了資源浪費，也節(jié)約了制造結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜的接頭體的時間。

本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)很好的流通氣體，實現(xiàn)氣液混合與舉升作用，而且接頭體和轉(zhuǎn)換接頭的設(shè)置，能夠?qū)崿F(xiàn)與雙壁鉆桿、單壁鉆桿的連接作用；橋式外花管上設(shè)有橋孔切縫，能有效的防止高速氣流直接對鉆井孔壁造成沖擊，保護(hù)鉆井；而且橋式外花管可以很輕松的進(jìn)行拆裝，十分方便更換，結(jié)構(gòu)簡單，但是非常有效，能夠很好的在氣舉正循環(huán)鉆進(jìn)中完成氣液混合的作用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖2為本發(fā)明的橋式外花管結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1接頭體、2內(nèi)芯、3橋式外花管、4橋孔、5橋孔切縫、6轉(zhuǎn)換接頭、7彈性擋圈、8內(nèi)芯支撐、11插孔、12通氣孔、13環(huán)形空隙、31凸塊。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請參閱圖1-2，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：

一種氣舉正循環(huán)鉆進(jìn)用混合器，包括接頭體1、內(nèi)芯2、橋式外花管3、凸塊31和轉(zhuǎn)換接頭6，接頭體1、內(nèi)芯2、橋式外花管3、凸塊31和轉(zhuǎn)換接頭6均采用4145H結(jié)構(gòu)鋼制成，且使得接頭體1與轉(zhuǎn)換接頭6的抗拉強(qiáng)度≥965Mpa，屈服強(qiáng)度≥760Mpa，伸長率等于≥13％，以此來實現(xiàn)此混合器的高承載力要求，作為一個優(yōu)選條件，當(dāng)抗拉強(qiáng)度為1000Mpa、屈服強(qiáng)度為800Mpa、伸長率為15％時，接頭體1和轉(zhuǎn)換接頭6更加容易實現(xiàn)制造，而且承載能力可以符合要求，并且接頭處磷化處理，采用鋼包塑護(hù)絲，以此更好的對接頭處進(jìn)行保護(hù)，增加其使用壽命。

接頭體1一端的內(nèi)側(cè)壁加工有內(nèi)螺紋，內(nèi)螺紋用來配合插接雙壁鉆桿的外管，實現(xiàn)螺旋定位，接頭體1另一端的外側(cè)壁加工有外螺紋，外螺紋用來配合插接單壁鉆桿，完成與單壁鉆桿的連接，從而實現(xiàn)氣舉正循環(huán)內(nèi)循環(huán)液的流動。

接頭體1的內(nèi)腔中設(shè)置有內(nèi)芯2，內(nèi)芯2的一端設(shè)置為公接頭型，內(nèi)芯2設(shè)置為公接頭型，是為了在接頭體1與雙壁鉆桿外管連接時，內(nèi)芯2可以與雙壁鉆桿內(nèi)管的母接頭配合插接，從而實現(xiàn)內(nèi)芯2與雙壁鉆桿內(nèi)管的密封連接，內(nèi)芯2設(shè)置為公接頭型的一端通過彈性擋圈7與接頭體1相固定，內(nèi)芯2另一端通過凸臺定位的方式與接頭體1相固定，內(nèi)芯2的兩端分別與接頭體1進(jìn)行軸向定位，能夠有效的防止內(nèi)芯2與接頭體1之間發(fā)生相對運動。

內(nèi)芯2的兩端均設(shè)置有O型密封圈，O型密封圈的設(shè)置，一端用來加強(qiáng)內(nèi)芯2與雙壁鉆桿內(nèi)管連接處的密封效果，另一端用來加強(qiáng)內(nèi)芯2與接頭體1凸臺連接處的密封效果，內(nèi)芯2與接頭體1的內(nèi)壁之間形成環(huán)形空隙13，環(huán)形空隙13用來流通壓縮空氣，內(nèi)芯2與接頭體1之間的環(huán)形空隙13內(nèi)固定設(shè)置有內(nèi)芯支撐8，內(nèi)芯支撐8可以對內(nèi)芯2與接頭體1之間起到支撐作用，能夠使環(huán)形空隙13更好的完成壓縮空氣的流動作用。

接頭體1的外側(cè)壁上包裹有橋式外花管3，橋式外花管3的一端固定有凸塊31，凸塊31與橋式外花管3為一體成型結(jié)構(gòu)，使得橋式外花管3的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，凸塊31活動插接于接頭體1外壁開設(shè)的插孔11內(nèi)，插孔11開設(shè)在接頭體1外側(cè)壁內(nèi)，橋式外花管3通過凸塊31和橋式外花管3的配合插接，從而實現(xiàn)橋式外花管3對接頭體1的初步固定作用。

橋式外花管3外表面開設(shè)有中部凸起的橋孔4，橋孔4與橋式外花管3之間形成可以雙向噴流的橋孔切縫5，橋孔切縫5的尺寸為0.8mm，可以很好的適應(yīng)很多常見地層，橋孔縫隙5可以雙向噴流，將很大程度上減小了高速壓縮氣流對鉆井孔壁的直接沖擊，有效的防止高速氣流對鉆井孔壁造成破壞，接頭體1被橋式外花管3包裹的側(cè)壁貫通開設(shè)有通氣孔12，且通氣孔12與環(huán)形空隙13相通，通氣孔12用來將環(huán)形空隙13內(nèi)的壓縮空氣傳輸出去，然后通過橋孔縫隙5雙向噴流進(jìn)入鉆井孔內(nèi)，實現(xiàn)氣舉作用。

接頭體1加工有外螺紋一端通過螺紋配合套接有轉(zhuǎn)換接頭6，當(dāng)轉(zhuǎn)換接頭6套接在接頭體1時，轉(zhuǎn)換接頭6與橋式外花管3的壁厚面活動接觸，使轉(zhuǎn)換接頭6實現(xiàn)對橋式外花管3遠(yuǎn)離凸塊31一端的擠壓固定，從而將橋式外花管3固定在插孔11和轉(zhuǎn)換接頭6之間，使其無法發(fā)生移動，轉(zhuǎn)換接頭6遠(yuǎn)離接頭體1一端外側(cè)壁也加工有外螺紋，轉(zhuǎn)換接頭6的外螺紋用來插接于單壁鉆桿中，轉(zhuǎn)換接頭6的設(shè)置，可以針對不同外徑的單壁鉆桿制造成不同型號，這樣就不需要每對應(yīng)一種單壁鉆桿就更換一種混合器的接頭體1。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。