一种水平孔钻具水路密封装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种水平孔钻具水路密封装置及方法，属于地质勘察技术领域。技术方案是：包含空心管体（1）、套筒（2）、套筒体（4）、阀体（5）、密封环（6）、密封环座（7）、密封活塞（8）和密封座（9）；钻具到达孔底后，钻具不动，持续供水情况下，水压增大，达到密封环（6）的承压极限时，阀体（5）的半球体穿过密封环（6），密封环失去作用，通水直槽（10）、套筒体（4）内腔、阀体孔（12）、密封环座阶梯孔、密封座（9）的通孔构成水流通道打开，正常钻进。本发明专利技术的有益效果是：依靠水流进行打开和关闭，不受其它机构的影响，动作可靠，大大提高钻具总成的投送速度；钻具的内外过水通路均被密封，钻具投送速度快，稳定可靠。

Water sealing device and method for horizontal hole drilling tool

The invention relates to a horizontal hole drilling tool waterway sealing device and method, which belongs to the field of geological survey technology. The technology comprises a hollow pipe body (1) and the sleeve (2), (4), the valve sleeve body (5) and a sealing ring (6), a sealing ring seat (7), (8) and a sealing piston sealing seat (9); drill to drill the hole bottom, motionless, continued under the condition of water supply, the water pressure is increased, the sealing ring (6) to the pressure limit, the valve body (5) of the hemisphere through the sealing ring (6), seal ring lost, the water straight groove (10), (4) the sleeve body cavity, valve hole (12), a sealing ring seat stepped hole and sealing seat (9) via a water flow passage is opened, the normal drilling. The beneficial effect of the invention is that it is opened and closed by water flow, and is not affected by other mechanisms; the action is reliable; the delivery speed of the drilling assembly is greatly improved; the inside and outside water passage of the drill tool is sealed, and the drilling tool has fast delivery speed and is stable and reliable.

【技术实现步骤摘要】
一种水平孔钻具水路密封装置及方法
本专利技术涉及一种水平孔钻具水路密封装置及方法，属于地质勘察

技术介绍
随着钻探技术的进步，为节约钻探成本，提高效率，水平孔钻进正在地质勘探领域逐渐发展壮大。考虑到钻具的通用性、互换性，通常的水平孔钻具都是在原来地表钻具的基础上加装水路密封装置，已有技术的密封装置通常是改变捞矛头和矛头座结构，捞矛头上部的尖锥不变，其余部位改为空心结构，并在侧壁上设置通水孔，矛头座也改为空心结构，并在侧壁上设置通水孔，在捞矛头和矛头座之间设置密封圈，在捞矛座的外面设置一层空心套管用来控制水路的打开和闭合。由于钻孔内的情况比较复杂，
技术介绍
所述的水路开闭机构为被动式机构，其开闭受到孔内水流、钻具其它机构等影响，钻具的水路密封机构易在投送途中打开，造成钻具投送速度下降或投送失败。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种水平孔钻具水路密封装置及方法，依靠水流进行打开和关闭，不受其它机构的影响，动作可靠，大大提高钻具总成的投送速度，解决
技术介绍
存在的上述问题。本专利技术的技术方案是：一种水平孔钻具水路密封装置，包含空心管体、套筒、套筒体、阀体、密封环、密封环座、密封活塞和密封座；密封环座在空心管体内滑动，密封环座为空心结构，内部设置密封环座阶梯孔，密封环座阶梯孔的前端和后端均设有内螺纹；套筒体为空心内腔结构，前端封闭，后端开有阀体孔；套筒体外面设有套筒，套筒在套筒体外表面滑动，套筒上布置两个对称孔，弹性销设置在对称孔中；套筒体后端外表面设有外螺纹，与密封环座阶梯孔前端的内螺纹匹配连接；套筒体前端外表面圆周上设有滑道和通水直槽，滑道和通水直槽呈90°布置，滑道、通水直槽、阀体孔均与套筒体内腔连通；套筒体的内腔设有阀体，阀体由圆柱体、半球体和圆锥体构成，圆柱体与半球体之间用圆锥体过渡，半球体位于套筒体后端，圆柱体位于套筒体前端，圆柱体上设有定位滑槽，弹性销分别穿过定位滑槽、套筒体上的滑道、套筒上两个对称孔；圆柱体的直径小于半球体的外径，半球体的外径小于阀体孔内径，半球体与阀体孔之间设有密封环，密封环设置在密封环座内；密封环内径略小于半球体外径，但是大于圆柱体的直径，密封环外径大于阀体孔内径；密封座为空心结构，内设通孔，密封座前端外表面设有外螺纹，与密封环座阶梯孔后端的内螺纹匹配连接；密封环座外表面设有密封活塞；通水直槽、套筒体内腔、阀体孔、密封环座阶梯孔、密封座的通孔构成水流通道，该通道由阀体控制通断。所述套筒、套筒体、密封环座和密封活塞的外径均略小于空心管体内径，整体在空心管体内滑动。所述密封环为圆环结构，其内径略小于半球体直径，圆环结构的两侧边设置对称倒角。所述密封活塞上设有圆环凹槽，圆环凹槽的开口朝向密封环座；所述密封座内的通孔为阶梯孔。所述定位滑槽为轴向的条状槽，弹性销在定位滑槽内滑动，定位滑槽的轴向长度就是阀体的形程；阀体在水流作用下移动，定位滑槽控制其运动行程，实现水路的打开与关闭。一种水平孔钻具水路密封方法，采用上述密封装置，包含如下步骤：将钻具与密封装置的密封座连接在一起，一同进入空心管体内，钻具在前，密封装置在后；行进过程中，向空心管体供水；空心管体内壁与钻具之间有3-4mm的环状间隙，保证钻具能沿空心管体内滑行；密封活塞与空心管体之间留有0.15mm-0.25mm的环状间隙，密封活塞的圆环凹槽在水压的作用下胀大，使密封活塞贴住空心管体内壁，阻断水流通路；阀体的半球体外径大于密封环的内径，在水流作用下阀体移动，半球体紧贴密封环，阻断水流；钻具的内外水流通路都被阻断，钻具在水流作用下快速的在空心管体内滑行；钻具到达孔底后，钻具不动，持续供水情况下，水压增大，达到密封环的承压极限时，阀体的半球体穿过密封环，密封环失去作用，通水直槽、套筒体内腔、阀体孔、密封环座阶梯孔、密封座的通孔构成水流通道打开，正常钻进。本专利技术的有益效果是：依靠水流进行打开和关闭，不受其它机构的影响，动作可靠，大大提高钻具总成的投送速度；钻具的内外过水通路均被密封，钻具投送速度快，稳定可靠。附图说明图1为本专利技术实施例水路密封状态示意图；图2为本专利技术实施例水路打开状态示意图；图3为本专利技术实施例套筒体立体图图中：空心管体1、套筒2、弹性销3、套筒体4、阀体5、密封环6、密封环座7、密封活塞8、密封座9、通水直槽10、滑道11、阀体孔12、定位滑槽13、半球体14、密封圆环15。具体实施方式以下结合附图，通过实施例对本专利技术作进一步说明。一种水平孔钻具水路密封装置，包含空心管体1、套筒2、套筒体4、阀体5、密封环6、密封环座7、密封活塞8和密封座9；密封环座7在空心管体1内滑动，密封环座7为空心结构，内部设置密封环座阶梯孔，密封环座阶梯孔的前端和后端均设有内螺纹；套筒体4为空心内腔结构，前端封闭，后端开有阀体孔12；套筒体4外面设有套筒2，套筒2在套筒体4外表面滑动，套筒2上布置两个对称孔，弹性销3设置在对称孔中；套筒体4后端外表面设有外螺纹，与密封环座阶梯孔前端的内螺纹匹配连接；套筒体4前端外表面圆周上设有滑道11和通水直槽10，滑道11和通水直槽呈90°布置，滑道11、通水直槽10、阀体孔12均与套筒体4内腔连通；套筒体4的内腔设有阀体5，阀体5由圆柱体16、半球体14和圆锥体17构成，圆柱体16与半球体14之间用圆锥体17过渡，半球体14位于套筒体4后端，圆柱体16位于套筒体4前端，圆柱体16上设有定位滑槽13，弹性销3分别穿过定位滑槽13、套筒体4上的滑道11、套筒2上两个对称孔；圆柱体的直径小于半球体14的外径，半球体14的外径小于阀体孔12内径，半球体14与阀体孔12之间设有密封环6，密封环6设置在密封环座7内；密封环6内径略小于半球体14外径，但是大于圆柱体的直径，密封环6外径大于阀体孔12内径；密封座9为空心结构，内设通孔，密封座9前端外表面设有外螺纹，与密封环座阶梯孔后端的内螺纹匹配连接；密封环座7外表面设有密封活塞8；通水直槽10、套筒体4内腔、阀体孔12、密封环座阶梯孔、密封座9的通孔构成水流通道，该通道由阀体5控制通断。所述套筒2、套筒体4、密封环座7和密封活塞8的外径均略小于空心管体1内径，整体在空心管体1内滑动。所述密封环6为圆环结构，其内径略小于半球体14直径，圆环结构的两侧边设置对称倒角18。所述密封活塞8上设有圆环凹槽15，圆环凹槽的开口朝向密封环座7；所述密封座9内的通孔为阶梯孔。所述定位滑槽13为轴向的条状槽，弹性销3在定位滑槽13内滑动，定位滑槽13的轴向长度就是阀体5的形程；阀体5在水流作用下移动，定位滑槽13控制其运动行程，实现水路的打开与关闭。一种水平孔钻具水路密封方法，采用上述密封装置，包含如下步骤：将钻具与密封装置的密封座9连接在一起，一同进入空心管体1内，钻具在前，密封装置在后；行进过程中，向空心管体供水；空心管体1内壁与钻具之间有3-4mm的环状间隙，保证钻具能沿空心管体内滑行；密封活塞8与空心管体1之间留有0.15mm-0.25mm的环状间隙，密封活塞8的圆环凹槽在水压的作用下胀大，使密封活塞8贴住空心管体1内壁，阻断水流通路；阀体5的半球体外径大于密封环6的内径，在水流作用下阀体5移动，半球体紧贴密封环6，阻断水流；钻具的内外水流通路都被阻断，钻具在水流作用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水平孔钻具水路密封装置，其特征在于：包含空心管体（1）、套筒（2）、套筒体（4）、阀体（5）、密封环（6）、密封环座（7）、密封活塞（8）和密封座（9）；密封环座（7）在空心管体（1）内滑动，密封环座（7）为空心结构，内部设置密封环座阶梯孔，密封环座阶梯孔的前端和后端均设有内螺纹；套筒体（4）为空心内腔结构，前端封闭，后端开有阀体孔（12）；套筒体（4）外面设有套筒（2），套筒（2）在套筒体（4）外表面滑动，套筒（2）上布置两个对称孔，弹性销（3）设置在对称孔中；套筒体（4）后端外表面设有外螺纹，与密封环座阶梯孔前端的内螺纹匹配连接；套筒体（4）前端外表面圆周上设有滑道（11）和通水直槽（10），滑道（11）和通水直槽呈90°布置，滑道（11）、通水直槽（10）、阀体孔（12）均与套筒体（4）内腔连通；套筒体（4）的内腔设有阀体（5），阀体（5）由圆柱体（16）、半球体（14）和圆锥体（17）构成，圆柱体（16）与半球体（14）之间用圆锥体（17）过渡，半球体（14）位于套筒体（4）后端，圆柱体（16）位于套筒体（4）前端，圆柱体（16）上设有定位滑槽（13），弹性销（3）分别穿过定位滑槽（13）、套筒体（4）上的滑道（11）、套筒（2）上两个对称孔；圆柱体的直径小于半球体（14）的外径，半球体（14）的外径小于阀体孔（12）内径，半球体（14）与阀体孔（12）之间设有密封环（6），密封环（6）设置在密封环座（7）内；密封环（6）内径略小于半球体（14）外径，但是大于圆柱体的直径，密封环（6）外径大于阀体孔（12）内径；密封座（9）为空心结构，内设通孔，密封座（9）前端外表面设有外螺纹，与密封环座阶梯孔后端的内螺纹匹配连接；密封环座（7）外表面设有密封活塞（8）；通水直槽（10）、套筒体（4）内腔、阀体孔（12）、密封环座阶梯孔、密封座（9）的通孔构成水流通道，该通道由阀体（5）控制通断。...

【技术特征摘要】
1.一种水平孔钻具水路密封装置，其特征在于：包含空心管体（1）、套筒（2）、套筒体（4）、阀体（5）、密封环（6）、密封环座（7）、密封活塞（8）和密封座（9）；密封环座（7）在空心管体（1）内滑动，密封环座（7）为空心结构，内部设置密封环座阶梯孔，密封环座阶梯孔的前端和后端均设有内螺纹；套筒体（4）为空心内腔结构，前端封闭，后端开有阀体孔（12）；套筒体（4）外面设有套筒（2），套筒（2）在套筒体（4）外表面滑动，套筒（2）上布置两个对称孔，弹性销（3）设置在对称孔中；套筒体（4）后端外表面设有外螺纹，与密封环座阶梯孔前端的内螺纹匹配连接；套筒体（4）前端外表面圆周上设有滑道（11）和通水直槽（10），滑道（11）和通水直槽呈90°布置，滑道（11）、通水直槽（10）、阀体孔（12）均与套筒体（4）内腔连通；套筒体（4）的内腔设有阀体（5），阀体（5）由圆柱体（16）、半球体（14）和圆锥体（17）构成，圆柱体（16）与半球体（14）之间用圆锥体（17）过渡，半球体（14）位于套筒体（4）后端，圆柱体（16）位于套筒体（4）前端，圆柱体（16）上设有定位滑槽（13），弹性销（3）分别穿过定位滑槽（13）、套筒体（4）上的滑道（11）、套筒（2）上两个对称孔；圆柱体的直径小于半球体（14）的外径，半球体（14）的外径小于阀体孔（12）内径，半球体（14）与阀体孔（12）之间设有密封环（6），密封环（6）设置在密封环座（7）内；密封环（6）内径略小于半球体（14）外径，但是大于圆柱体的直径，密封环（6）外径大于阀体孔（12）内径；密封座（9）为空心结构，内设通孔，密封座（9）前端外表面设有外螺纹，与密封环座阶梯孔后端的内螺纹匹配连接；密封环座（7）外表面设有密封活塞（8）；通水直槽（10）、套筒体（4）内腔、阀体孔（12）、密封环座阶梯孔、密封座（9）的通孔构成水流通道，该通道由阀体（5）控制通断。2.根据权利要求1所述的一种水平孔钻具...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷晓宾，王久全，刘志强，路雪莲，吴树军，罗巍，李婕，
申请(专利权)人：唐山市金石超硬材料有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13