一种自沉式井壁管系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种自沉式井壁管系统，包括引导环、井壁管以及钻井机构；所述井壁管包括外护管和内沉管；所述钻井机构位于所述内沉管内，所述钻井机构包括支撑架以及安装在所述支撑架的底部的钻机，所述内沉管的内表面固定有两条以上的分别平行于所述内沉管的轴线方向且相互间隔分布的齿条，所述支撑架上转动安装有与所述两条以上的齿条数量相同的齿轮，各所述齿轮一一对应地与各所述齿条相啮合，所述支撑架上还设有用于驱动所述齿轮转动的电动机。本实用新型专利技术中，钻井机构通过支撑架的支撑，齿轮与齿条的配合可在内沉管内上下移动，实现边钻井边沉入井壁管的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种自沉式井壁管系统
本技术涉及一种自沉式井壁管系统。
技术介绍
在很多工程中，都需要钻井并在井内安装井壁管，井壁管，又称井管，是安装在井内的套管，用于保护井壁，应用广泛。传统施工过程是，先在地面上钻出符合深度要求的井，然后将井壁管一节一节地沉入井内，这种作业方式，虽然能够满足一定需求，但是效率仍然低下，如能够边钻井边沉入井壁管，则能够解决这一问题。另外，现有的井壁管大多为采用混凝土浇筑成型的整体管，这种井壁管在井内受阻大，下降慢，而且功能单一，越来越不能适应现代建筑产业的发展。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种能够边钻井边沉入井壁管的自沉式井壁管系统。为了解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：一种自沉式井壁管系统，包括引导环、井壁管以及钻井机构；所述井壁管包括外护管和内沉管，所述引导环的上端面开有环形插槽，所述内沉管的下端插入所述环形插槽内并与所述环形插槽活动配合，所述外护管活动套设在所述内沉管外且所述外护管支撑在所述引导环的上端面，所述引导环的横截面的下端呈V形；所述钻井机构位于所述内沉管内，所述钻井机构包括支撑架以及安装在所述支撑架的底部的钻机，所述内沉管的内表面固定有两条以上的分别平行于所述内沉管的轴线方向且相互间隔分布的齿条，所述支撑架上转动安装有与所述两条以上的齿条数量相同的齿轮，各所述齿轮一一对应地与各所述齿条相啮合，所述支撑架上还设有用于驱动所述齿轮转动的电动机。优选地，所述引导环的上端面四周设有突出的环形台阶，所述外护管的下端位于所述环形台阶内。优选地，所述环形插槽的横截面呈直角梯形，所述内沉管的下端与所述环形插槽形状相同、大小相应。优选地，所述引导环的外周面为从上至下逐渐收拢的锥面。优选地，所述引导环的内周面的上部为柱面，所述引导环的内周面的下部为从上至下逐渐扩展的锥面。优选地，所述钻机为万向钻机。优选地，所述两条以上的齿条沿所内沉管的周向均匀分布。优选地，所述外护管由纤维砼基体以及嵌设在纤维砼基体内的钢筋龙骨组成。优选地，所述引导环的上部采用混凝土制成，所述引导环的下部采用钢材料制成。本技术的有益效果为：本技术中，齿轮朝不同方向旋转，可在齿条上向上移动或向下移动，从而带动支撑架向下或向下移动，钻井机构通过支撑架的支撑，齿轮与齿条的配合可在内沉管内上下移动，并在内沉管的作用下，实现边钻井边沉入井壁管的目的。另外，外护管和内沉管随引导环一起下沉，由于引导环的横截面的下端呈V形，因此它在井内下降的过程中受到的阻力小，可以引导携带外护管和内沉管更轻松地下降；内沉管通过自身的重力对引导环提供向下的压力，使引导环更容易冲破阻力而快速下降；外护管则起到保护井壁的作用；而且，作业结束后，可以将内沉管从环形插槽内拔出，实现回收再使用。附图说明图1是本技术一实施例的结构示意图。图2是内沉管和齿条的俯视图。具体实施方式下面将参考附图来详细说明本技术。如图1和图2所示。本技术自沉式井壁管系统，包括引导环4、井壁管以及钻井机构；所述井壁管包括外护管5、内沉管6，所述引导环4的上端面开有环形插槽41，所述内沉管6的下端插入所述环形插槽41内并与所述环形插槽41活动配合，所述外护管5活动套设在所述内沉管6外且所述外护管5支撑在所述引导环4的上端面，所述引导环4的横截面的下端呈V形；所述钻井机构位于所述内沉管6内，所述钻井机构包括支撑架1以及安装在所述支撑架1的底部的钻机2，所述内沉管6的内表面固定有两条以上的分别平行于所述内沉管6的轴线方向且相互间隔分布的齿条31，所述支撑架1上转动安装有与所述两条以上的齿条31数量相同的齿轮32，各所述齿轮32一一对应地与各所述齿条31相啮合，所述支撑架1上还设有用于驱动所述齿轮32转动的电动机。本技术中，外护管和内沉管随引导环一起下沉，由于引导环的横截面的下端呈V形，因此它在井内下降的过程中受到的阻力小，可以引导携带外护管和内沉管更轻松地下降；内沉管通过自身的重力对引导环提供向下的压力，使引导环更容易冲破阻力而快速下降；外护管则起到保护井壁的作用；而且，作业结束后，可以将内沉管从环形插槽内拔出，实现回收再使用。为简洁描述起见，电动机未在图中示出，但通过电动机驱动齿轮转动是本领域的公知常识，通过以上描述，本领域技术人员已然能够理解本技术的方案并实施。齿轮朝不同方向旋转，可在齿条上向上移动或向下移动，从而带动支撑架向下或向下移动，钻井机构通过支撑架的支撑，齿轮与齿条的配合即可在内沉管内上下移动。施工时，先钻出一段井，然后沉入引导环，再将内沉管和钻井机构组装好插入井内，令内沉管的下端插入所述环形插槽内，之后启动电动机，驱动钻井机构下降到底部，再启动钻机打孔，内沉管下压引导环，使引导环冲破阻力，引导环即可携带外护管和内沉管随着井的加深而下沉，以此实现了边钻井边沉入井壁管的功能。为了保证钻井覆盖面，所述钻机2选用现有的万向钻机。作业时，可在井内插入抽吸管7，用于将破碎的土石抽出。具体实施中，井壁管可以分为多节，作业时，逐节安装，实用性更好。为了保证钻井机构与井壁管之间的配合稳定性，所述两条以上的齿条31沿所述内沉管6的周向均匀分布，这样，井壁管对钻井机构的支撑力更加均匀。优选实施中，所述环形插槽41与所述引导环4共轴线，可使引导环与内沉管共轴线，结构更加稳定。为了进一步对外护管进行限位，提高稳定性，所述引导环4的上端面四周设有突出的环形台阶42，所述外护管5的下端位于所述环形台阶42内。优选实施中，所述环形台阶42与所述引导环4共轴线，结构更加稳定。为了提高内沉管与引导环之间的配合稳定性，并方便作业完成后，拔出内沉管，所述环形插槽41的横截面呈直角梯形，所述内沉管6的下端与所述环形插槽41形状相同、大小相应(以尽可能与环形插槽吻合，且不影响内沉管的下端的插拔为准)。为了进一步减小引导环在井内受到的阻力，设计所述引导环4的外周面为从上至下逐渐收拢的锥面。为了进一步减小引导环在井内受到的阻力，设计所述引导环4的内周面的下部为从上至下逐渐扩展的锥面，为了保证引导环的结构强度，设计所述引导环4的内周面的上部为柱面。具体实施中，所述外护管5由纤维砼基体以及嵌设在纤维砼基体内的钢筋龙骨组成，具有强度高，自重轻的优点，纤维砼即混有纤维的混凝土，纤维优选为植物纤维。具体实施中，所述内沉管6可采用钢材料制成。能够保证具有较大的自重，并且强度可靠。具体实施中，所述引导环4的上部采用混凝土制成，所述引导环4的下部采用钢材料制成。这样，引导环受阻部位强度高、耐磨损，整体成本低。对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自沉式井壁管系统，其特征在于：包括引导环、井壁管以及钻井机构；所述井壁管包括外护管和内沉管，所述引导环的上端面开有环形插槽，所述内沉管的下端插入所述环形插槽内并与所述环形插槽活动配合，所述外护管活动套设在所述内沉管外且所述外护管支撑在所述引导环的上端面，所述引导环的横截面的下端呈V形；所述钻井机构位于所述内沉管内，所述钻井机构包括支撑架以及安装在所述支撑架的底部的钻机，所述内沉管的内表面固定有两条以上的分别平行于所述内沉管的轴线方向且相互间隔分布的齿条，所述支撑架上转动安装有与所述两条以上的齿条数量相同的齿轮，各所述齿轮一一对应地与各所述齿条相啮合，所述支撑架上还设有用于驱动所述齿轮转动的电动机。

【技术特征摘要】
1.一种自沉式井壁管系统，其特征在于：包括引导环、井壁管以及钻井机构；所述井壁管包括外护管和内沉管，所述引导环的上端面开有环形插槽，所述内沉管的下端插入所述环形插槽内并与所述环形插槽活动配合，所述外护管活动套设在所述内沉管外且所述外护管支撑在所述引导环的上端面，所述引导环的横截面的下端呈V形；所述钻井机构位于所述内沉管内，所述钻井机构包括支撑架以及安装在所述支撑架的底部的钻机，所述内沉管的内表面固定有两条以上的分别平行于所述内沉管的轴线方向且相互间隔分布的齿条，所述支撑架上转动安装有与所述两条以上的齿条数量相同的齿轮，各所述齿轮一一对应地与各所述齿条相啮合，所述支撑架上还设有用于驱动所述齿轮转动的电动机。2.根据权利要求1所述的自沉式井壁管系统，其特征在于：所述引导环的上端面四周设有突出的环形台阶，所述外护管的下端位于所述环形台阶内。3.根据权利要求1或2所述的自...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈佳欣，
申请(专利权)人：煤炭工业合肥设计研究院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34