用于煤井钻孔的造穴装置及具有其的钻井工具制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种用于煤井钻孔的造穴装置及具有其的钻井工具。造穴装置包括：主体；切削组件，与主体的一端连接，切削组件具有与井壁配合以对井壁进行切削的伸出状态和与井壁解除配合的缩回状态；第一驱动组件，与主体连接以驱动切削组件旋转。本实用新型专利技术的技术方案可以解决现有技术中的造穴装置容易造成煤井的顶板坍塌的问题。

【技术实现步骤摘要】
用于煤井钻孔的造穴装置及具有其的钻井工具
本技术涉及钻井设备领域，具体而言，涉及一种用于煤井钻孔的造穴装置及具有其的钻井工具。
技术介绍
目前，在煤层气开采中，采用的造穴完井方式主要包括空气造穴完井和机械造穴完井。空气造穴完井是煤层气井所特有的完井方式，目前在国内一些地区已经得到有效应用，并取得一定效果。但是，空气造穴工艺比较复杂，技术要求高，操作难度大，危险性大，风险性高。空气造穴完井容易造成目标井的顶板坍塌严重，甚至可能掏空技术套管尾管的下部，这对完井后的排采工作及后期采煤工作带来极大的隐患和风险。另外，由于受到煤层自身渗透率的影响，洞穴远端的微裂纹还没有受到周期性的张性和剪切力作用影响，不利于后期采气作业。空气造穴完井过程中，由于煤层被多次激励，坍塌错动，产生了大量煤粉，增加了后期修井作业等程序的难度。机械造穴完井只能满足造穴连通工艺的需求，现有技术中，造穴装置的切削组件在下入和提出煤井的过程中始终与井壁配合，无法保证井壁的稳定性，容易造成煤井顶板坍塌的问题。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种用于煤井钻孔的造穴装置及具有其的钻井工具，以解决现有技术中的造穴装置容易造成煤井的顶板坍塌的问题。为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种用于煤井钻孔的造穴装置，造穴装置包括：主体；切削组件，与主体的一端连接，切削组件具有与井壁配合以对井壁进行切削的伸出状态和与井壁解除配合的缩回状态；第一驱动组件，与主体连接以驱动切削组件旋转。进一步地，主体具有内部通孔，造穴装置还包括第二驱动组件，第二驱动组件包括滑动部，滑动部相对于主体可滑动地设置，滑动部的至少一端位于内部通孔内，滑动部的另一端与切削组件连接，以驱动切削组件在伸出状态和缩回状态之间切换。进一步地，第二驱动组件还包括导向部，导向部套设在滑动部的外周并位于内部通孔中。进一步地，第二驱动组件还包括与滑动部连接的压盘，压盘可移动地设置在内部通孔中，通过压盘带动滑动部移动。进一步地，第二驱动组件还包括复位部，复位部的一端与主体连接，复位部的另一端与压盘连接，以对切削组件施加使其向缩回状态运动的作用力。进一步地，切削组件为四连杆结构，切削组件包括首尾依次枢转连接的第一切削臂、第二切削臂、第三切削臂和第四切削臂，第一切削臂和第四切削臂的连接处与滑动部连接，第二切削臂和第三切削臂的连接处相对于主体是固定设置的。进一步地，造穴装置还包括泥浆管道，滑动部具有管道通孔，泥浆管道的一端顺次穿过管道通孔和内部通孔并与钻杆连通，泥浆管道的另一端连接至第二切削臂和第三切削臂的连接处。进一步地，造穴装置还包括套设在切削组件外周的防护部，防护部与主体连接，防护部的侧壁设有避让通孔，以使切削组件在伸出状态时伸出防护部。进一步地，第一驱动组件包括壳体和设置在壳体内的螺杆，螺杆可相对于壳体旋转，螺杆的下端与主体的远离切削组件的一端连接。进一步地，造穴装置还包括旁通接头，旁通接头与第一驱动组件的上端连接，旁通接头具有与第一驱动组件连通的第一状态以及与第一驱动组件断开的第二状态。根据本技术的另一个方面，提供了一种钻井工具，包括钻杆和与钻杆连接的造穴装置，造穴装置为前述的用于煤井钻孔的造穴装置。应用本技术的技术方案，由于切削组件具有与井壁配合以对井壁进行切削的伸出状态和与井壁解除配合的缩回状态，并且切削组件与主体的一端连接，第一驱动组件与主体连接，因此在第一驱动组件的驱动下切削组件可以随主体一起旋转，在伸出状态下对井壁进行切削造穴，而且切削组件可以在缩回状态下入到井内指定位置后再切换到伸出状态，并在造穴作业完成后切换到缩回状态提出井外，从而避免了现有技术的造穴装置中切削组件始终与井壁配合造成煤井的顶板易坍塌的问题。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本技术的用于煤井钻孔的造穴装置的实施例的剖视图；图2a示出了图1的造穴装置与钻井工具装配后下入至煤井的第一造穴位置进行施工的示意图；以及图2b示出了图1的造穴装置与钻井工具装配后在第二造穴位置进行施工的示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：10、主体；20、第二驱动组件；21、滑动部；22、压盘；23、导向部；24、复位部；30、切削组件；31、第一切削臂；32、第二切削臂；33、第三切削臂；34、第四切削臂；35、第一枢转轴；36、第二枢转轴；40、第一驱动组件；50、旁通接头；60、防护部；70、泥浆管道。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。本技术提供了一种钻井工具。钻井工具包括钻杆和与钻杆连接的用于煤井钻孔的造穴装置。本技术的实施例中，为了解决现有技术中的造穴装置容易造成煤井的顶板坍塌的问题，对用于煤井钻孔的造穴装置进行了改进，下面进行具体说明：如图1所示，本技术提供了一种用于煤井钻孔的造穴装置。造穴装置包括主体10、切削组件30和第一驱动组件40。切削组件30与主体10的一端连接，切削组件30具有与井壁配合以对井壁进行切削的伸出状态和与井壁解除配合的缩回状态。第一驱动组件40与主体10连接以驱动切削组件30旋转。通过上述设置，由于切削组件30具有与井壁配合以对井壁进行切削的伸出状态和与井壁解除配合的缩回状态，并且切削组件30与主体10的一端连接，第一驱动组件40与主体10连接，因此在第一驱动组件40的驱动下切削组件30可以随主体10一起旋转，在伸出状态下对井壁进行切削造穴，而且切削组件30可以在缩回状态下入到井内指定位置后再切换到伸出状态，并在造穴作业完成后切换到缩回状态提出井外，从而避免了现有技术的造穴装置中切削组件始终与井壁配合造成煤井的顶板易坍塌的问题。进一步地，采用上述机械造穴装置，切削组件30直接与煤层接触可以使洞穴远端的微裂纹受到周期性的张性和剪切力作用，有利于后期采气作业。而且采用上述造穴装置可以实现定位造穴，避免空气造穴完井过程中，煤层坍塌错动产生大量煤粉，增加后期修井作业等程序难度的问题。如图1所示，本技术的实施例中，主体10具有内部通孔。造穴装置还包括第二驱动组件20，第二驱动组件20包括滑动部21，滑动部21相对于主体10可滑动地设置。滑动部21的至少一端位于内部通孔内，滑动部21的另一端与切削组件30连接，以驱动切削组件30在伸出状态和缩回状态之间切换。由于第二驱动组件20包括相对于主体10可滑动设置的滑动部21，滑动部21可以沿主体10的内部通孔上下运动，切削组件30通过滑动部21与主体10连接，因此，第二驱动组件20可以通过滑动部21的上下运动驱动切削组件30实现伸缩动作，从而使切削组件30在伸出状态和缩回状态之间切换。优选地，如图1所示，为了避免切削组件30与主体10发生干涉，滑动部21的上端位于内部通孔中，滑动部21与切削组件30连接的下端伸出内部通孔外。如图1所示，本技术的实施例中，第二驱动组件20还包括导向部23，导向部23套设在滑动部21的外周并位于内部通孔中。通过套设在滑动部21外周的导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于煤井钻孔的造穴装置，其特征在于，所述造穴装置包括：主体(10)；切削组件(30)，与所述主体(10)的一端连接，所述切削组件(30)具有与井壁配合以对所述井壁进行切削的伸出状态和与所述井壁解除配合的缩回状态；第一驱动组件(40)，与所述主体(10)连接以驱动所述切削组件(30)旋转。

【技术特征摘要】
1.一种用于煤井钻孔的造穴装置，其特征在于，所述造穴装置包括：主体(10)；切削组件(30)，与所述主体(10)的一端连接，所述切削组件(30)具有与井壁配合以对所述井壁进行切削的伸出状态和与所述井壁解除配合的缩回状态；第一驱动组件(40)，与所述主体(10)连接以驱动所述切削组件(30)旋转。2.根据权利要求1所述的用于煤井钻孔的造穴装置，其特征在于，所述主体(10)具有内部通孔，所述造穴装置还包括第二驱动组件(20)，所述第二驱动组件(20)包括滑动部(21)，所述滑动部(21)相对于所述主体(10)可滑动地设置，所述滑动部(21)的至少一端位于所述内部通孔内，所述滑动部(21)的另一端与所述切削组件(30)连接，以驱动所述切削组件(30)在所述伸出状态和所述缩回状态之间切换。3.根据权利要求2所述的用于煤井钻孔的造穴装置，其特征在于，所述第二驱动组件(20)还包括导向部(23)，所述导向部(23)套设在所述滑动部(21)的外周并位于所述内部通孔中。4.根据权利要求2所述的用于煤井钻孔的造穴装置，其特征在于，所述第二驱动组件(20)还包括与所述滑动部(21)连接的压盘(22)，所述压盘(22)可移动地设置在所述内部通孔中，通过所述压盘(22)带动所述滑动部(21)移动。5.根据权利要求4所述的用于煤井钻孔的造穴装置，其特征在于，所述第二驱动组件(20)还包括复位部(24)，所述复位部(24)的一端与所述主体(10)连接，所述复位部(24)的另一端与所述压盘(22)连接，以对所述切削组件(30)施加使其向缩回状态运动的作用力。6.根据权利要求2所述的用于煤井钻孔的造穴装置，其特征在于，所述切削组件(30)为四连杆结构，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，向军文，李明建，周欢，王向浩，谷亮鸽，陈艳娜，李瑞锋，徐嘉珊，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司，神华地质勘查有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京,11