钻孔泄压式卡钻事故打捞工具及方法技术

本发明专利技术公开了一种钻孔泄压式卡钻事故打捞工具及方法，该打捞工具包含圆筒状的壳体，壳体内设有贯穿所述壳体的传动轴，所述壳体的中部外缘设有第一凸台，以及一滑套，所述滑套的中部外缘设有第二凸台，所述第一凸台和第二凸台之间相互连接；所述传动轴的顶端与打捞钻具连接，另一端与导向体相连；所述导向体的最大外径与壳体相当，其一端与传动轴连接，另一端与打捞钻头连接，所述导向体靠近打捞钻头的一侧加工有倒角以进行导向，本发明专利技术既适用于常规钻具的打捞，又适用于定向钻具的打捞，既适用于煤层钻孔打捞，又适用于岩层钻孔打捞，适用范围广；打捞钻进作业采用高强度钻具，打捞能力强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种近水平钻孔卡钻事故打捞工具及事故钻具打捞方法，其特点是通 过邻近位置进行钻孔泄压的。
技术介绍
目前，煤矿井下近水平钻孔被广泛应用于煤矿瓦斯治理、水害防治、地质勘探等技 术领域，然而，由于煤系地层身构造、结构和力学的复杂特性，经常导致钻孔施工过程中卡 钻事故频频发生，为安全生产和人身安全带来了极大的隐患，煤矿井下钻孔卡钻事故主要 有孔壁坍塌卡钻、泥岩缩颈卡钻及钻屑沉积卡钻等类型，其中孔壁坍塌卡钻最为常见。根据 卡钻事故类型不同，事故的处理方法也有所差异，目前，煤矿井下近水平钻孔卡钻事故处理 常用的方法有：强力打捞、套铣打捞、采掘打捞、反丝丝锥打捞以及定向钻进中的强力拧断 安全接手等。 其中，强力打捞法是：发生卡钻事故后，用钻机带动被卡住的钻具进行强力正向回 转和起下钻，使钻具被卡位置（卡点）处岩屑产生松动从而实现解卡；该方法虽然操作简 单、适用性强，可满足各类卡钻事故处理的需要；但是，由于这种方法采用强力打捞，对钻具 的损害较大，容易造成钻具破坏，导致事故进一步恶化；尤其是在处理定向钻孔事故中，可 能会导致孔底动力装置和随钻测量系统掉入孔内，造成巨大的经济损失。 而套铣打捞法是：发生卡钻事故后，使用套铣打捞钻具和打捞钻头，采用回转钻 进工艺套取孔内事故钻具，打通卡钻部位阻塞，从而实现解卡；该方法可满足地层条件较 好的孔壁坍塌卡钻以及钻屑沉积卡钻事故钻具打捞的需要，但是对于较破碎地层卡钻事故 和泥岩缩径卡钻事故处理却无能为力，原因是这类复杂地层容易导致打捞钻具卡钻事故发 生，造成事故进一步恶化；套铣打捞需要配套专用大通孔打捞钻具，成本较高；且钻杆具有 薄壁和大通孔的特点，与常规钻杆相比，强度较低，不适于长钻孔事故钻具打捞；套铣打捞 过程中需要频繁更换钻机卡瓦，乃至钻机动力头，辅助工作量大，套铣打捞钻进机械钻速偏 低，综合打捞效率偏低。 采掘打捞法是：发生卡钻事故后，事故钻具位于采掘工作面范围内，在后期采掘活 动中将事故钻具挖出；该方法打捞事故钻具要求事故钻具空间上必须位于采掘工作面内， 导致应用范围窄；对于非采掘区域的事故钻具，采用这种方法打捞具有成本高、效率低等不 足。 反丝丝锥打捞法是：发生卡钻事故后，首先通过钻机反转，使事故钻具从孔内某处 松扣，然后提出松扣处至孔口段钻具，再下入反丝打捞丝锥和反丝钻杆，对孔内掉落钻具进 行打捞；该方法采用反丝丝锥会对钻具造成毁坏，而且，一般也需要多次打捞才能完成事故 处理，处理效率偏低、工作量大；还经常发生无法完全打捞出孔内的事故钻具的情况，对采 掘作业带来安全隐患。 定向钻进中的强力拧断安全接手的事故处理方法是：在定向钻孔发生卡钻事故 后，通过钻机强力回转，拧断连接在螺杆马达与随钻测量系统之间的安全接手，将孔底马达 和定向钻头留在孔内，其他钻具顺利提出；这种方法仅适用于煤矿井下定向钻进，在造成经 济损失的同时，留在孔内的螺杆马达和定向钻头会对后续的采掘作业带来安全隐患。 为此，本专利技术的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事 相关产业的经验和成果，研究设计出一种煤，以克服 上述缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于克服上述现有技术的不足，提供一种适用范围广、施工效率 高、打捞能力强和打捞成本低的。 为实现上述目的，本专利技术公开了一种钻孔泄压式卡钻事故打捞工具，包含圆筒状 的壳体，壳体内设有贯穿所述壳体的传动轴，其特征在于： 所述壳体的中部外缘设有第一凸台，以及一滑套，所述滑套的中部外缘设有第二 凸台，所述第一凸台和第二凸台之间相互连接； 所述传动轴的顶端与打捞钻具连接，另一端与导向体相连； 所述导向体的最大外径与壳体相当，其一端与传动轴连接，另一端与打捞钻头连 接，所述导向体靠近打捞钻头的一侧加工有倒角以进行导向。 其中：在所述导向体上的倒角处沿周向间隔镶焊有多个切削齿；从而利用切削齿 在传动轴带动导向体旋转过程中提高导向体和壳体的通过性。 其中：所述滑套上沿轴向加工有多个安装孔，各所述安装孔内安装有滚珠，各安装 孔内通过螺纹固定有压盖，以将滚珠定位在安装孔内。 其中：所述传动轴的中部设有位于壳体内的凸起部,所述壳体的一端向内延伸有 台肩，所述台肩与传动轴的凸起部之间设有第一密封件和第一轴承，所述壳体的另一端内 设有端盖，所述端盖和传动轴的凸起部之间设有第二轴承和第二密封件。 其中：所述第一凸台沿壳体的径向设有第一螺纹孔，所述第二凸台沿滑套的径向 设有与第一凸台上第一螺纹孔相同规格的第二螺纹孔，所述第一凸台与第二凸台通过可螺 合于第一螺纹孔和第二螺纹孔的螺纹连接轴连接；从而在不过度拧紧螺纹连接轴的情况 下，壳体与滑套能相对转动，提供充足的相对旋转量。 还公开了一种利用上述打捞工具的钻孔泄压式卡钻事故打捞方法，其特征在于包 含如下步骤： 步骤一、将事故钻具从孔口处卸开，根据打捞工具的结构尺寸以及事故钻孔直径 选择合适的打捞钻头，保证事故钻孔断面与打捞钻孔断面存在足够的重合量； 步骤二、将打捞工具的滑套套在事故钻具上；将传动轴与打捞钻具通过螺纹连接； 在导向体右端连接打捞钻头，开始进行回转打捞钻进，任意截面上事故钻孔断面和打捞钻 孔断面都存在足够的重合量，形成了 8字形的钻孔断面； 步骤三、当打捞钻头扫过卡钻点处的卡阻岩屑时，便在事故钻孔卡钻点一侧形成 了自由空间，释放了卡阻岩屑的压力，削弱了卡阻力，同时，利用冲洗液对卡钻点处进行冲 蚀以及钻具震动，最终实现事故钻具解卡； 步骤四、检查是否解卡，若已解卡，首先从打捞钻孔中提出打捞钻具，再将事故钻 具和事故钻头提出钻孔；若打捞钻头钻进至事故钻头处仍未解卡，提出打捞钻具，改变打捞 钻孔的开孔位置后重复步骤一至步骤三，直到事故钻具解卡，再将打捞钻具、事故钻具和事 故钻头提出钻孔，完成打捞。 由此，本专利技术的有益效果是：采用常规的回转钻进打捞方法，打捞钻进过程中无需 对钻机进行改装，打捞钻进效率高；事故处理只需添置打捞工具及打捞钻头，无需增设其他 装备，打捞成本低；一方面，既适用于常规钻具的打捞，又适用于定向钻具的打捞，另一方 面，既适用于煤层钻孔打捞，又适用于岩层钻孔打捞，适用范围广；打捞钻进作业采用高强 度钻具，打捞能力强。 本专利技术的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。 【附图说明】 图1为钻孔泄压式卡钻事故打捞工具的剖视图。 图2为图1中圆圈部分的局部放大图。 图3为钻孔泄压式卡钻事故打捞方法的技术原理图。 图4为图3中A-A向的截面图。 图中附图标记： 1、打捞钻具，2、打捞工具，3、打捞钻头，4、事故钻具，5、地层，6、卡钻点，7、事故钻 头，8、钻孔断面，9、壳体，10、传动轴，11、导向体，12、滑套，13、螺纹连接轴，14、第一密封件， 15、第二密封件，16、第一轴承，17、第二轴承，18、端盖，19、台肩，20、切削齿，21、安装孔，22、 滚珠，23、压盖，24、第一凸台，25第二凸台。 【具体实施方式】 下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术进行详细说明。 图1、2描述了本专利技术的钻孔泄压式卡钻事故本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻孔泄压式卡钻事故打捞工具，包含圆筒状的壳体，壳体内设有贯穿所述壳体的传动轴，其特征在于：所述壳体的中部外缘设有第一凸台，以及一滑套，所述滑套的中部外缘设有第二凸台，所述第一凸台和第二凸台之间相互连接；所述传动轴的顶端与打捞钻具连接，另一端与导向体相连；所述导向体的最大外径与壳体相当，其一端与传动轴连接，另一端与打捞钻头连接，所述导向体靠近打捞钻头的一侧加工有倒角以进行导向。

【技术特征摘要】
1. 一种钻孔泄压式卡钻事故打捞工具，包含圆筒状的壳体，壳体内设有贯穿所述壳体 的传动轴，其特征在于： 所述壳体的中部外缘设有第一凸台，以及一滑套，所述滑套的中部外缘设有第二凸台， 所述第一凸台和第二凸台之间相互连接； 所述传动轴的顶端与打捞钻具连接，另一端与导向体相连； 所述导向体的最大外径与壳体相当，其一端与传动轴连接，另一端与打捞钻头连接，所 述导向体靠近打捞钻头的一侧加工有倒角以进行导向。2. 如权利要求1所述的打捞工具，其特征在于：在所述导向体上的倒角处沿周向间隔 镶焊有多个切削齿；从而利用切削齿在传动轴带动导向体旋转过程中提高导向体和壳体的 通过性。3. 如权利要求1所述的打捞工具，其特征在于：所述滑套上沿轴向加工有多个安装孔， 各所述安装孔内安装有滚珠，各安装孔内通过螺纹固定有压盖，以将滚珠定位在安装孔内。4. 如权利要求1所述的打捞工具，其特征在于：所述传动轴的中部设有位于壳体内的 凸起部，所述壳体的一端向内延伸有台肩，所述台肩与传动轴的凸起部之间设有第一密封 件和第一轴承，所述壳体的另一端内设有端盖，所述端盖和传动轴的凸起部之间设有第二 轴承和第二密封件。5. 如权利要求1所述的打捞工具，其特征在于：所述第一凸台沿壳体的径向设有第一 螺纹孔，所述第二凸台沿滑套的径向设有与第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：许超，石智军，李泉新，方俊，刘建林，高珺，
申请(专利权)人：中煤科工集团西安研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61