一种大直径套管内撑式拧接推送装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种大直径套管内撑式拧接推送装置及方法，包括前内撑组件和后内撑组件，前内撑组件用于保持孔内套管与拧接推送装置同轴心并限制孔内套管转动，后内撑组件用于保持待下入套管与拧接推送装置同轴心并在钻机动力头的驱动下使待下入套管的公螺纹旋入到孔内套管的母螺纹中。采用本发明专利技术的装置及利用钻机动力头进行套管下放方法，减轻了人工劳动强度，节省了大量的辅助时间，提高了套管下放的效率。放的效率。放的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种大直径套管内撑式拧接推送装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种套管拧接推送装置及方法，尤其是涉及一种大直径套管内撑式拧接推送装置及方法。

技术介绍

[0002]穿层钻孔施工过程中，钻孔要穿越几个层位进入目标层。当穿越破碎层位时由于孔内煤/岩破碎，塌孔现象严重，目前采取在破碎层位下入大直径套管的方式护孔。大直径套管直径通常在Φ300mm左右，长度为1m或1.5m，套管两端为公/母丝扣，套管连接的方式为丝扣连接。由于大直径套管体积大，重量重，且穿层钻孔孔口离地面较高，目前采用的方法是在钻孔孔口搭设平台，人工站在平台上拧接套管丝扣后由钻机推动套管端面进入孔内。采用这种方法不但人工劳动强度大，安全隐患大，而且钻机推动套管端面也会造成丝扣损失，导致连接下一套管困难。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种大直径套管内撑式拧接推送装置及方法，用以实现机械化下套管，减轻工人劳动强度。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现：
[0005]一种大直径套管内撑式拧接推送装置，包括前内撑组件和后内撑组件，后内撑组件同轴套在前内撑组件后部，前内撑组件能保持孔内套管与其同轴并限制孔内套管转动，后内撑组件能保持待下入套管与其同轴并在钻机动力头的驱动下使待下入套管的公螺纹旋入到孔内套管的母螺纹中；
[0006]所述前内撑组件包括前中心管、第一油缸、第一铰接环组、第一摆杆和第一撑板；第一油缸同轴安装在前中心管内；第一铰接环组套设在前中心管前部，并通过第一摆杆与第一撑板铰接；多个第一撑板围绕前中心管布设且沿周向均布；第一油缸与第一铰接环组相连，第一撑板能在第一油缸和第一铰接环组的带动下沿前中心管径向伸缩，多个第一撑板能同时径向伸出后撑在套管内壁；在第一铰接环组后方的前中心管外壁设有第一环形凸台a；所述前中心管后端同轴连接有内延长管；
[0007]所述后内撑组件包括后中心管、第二油缸、第二铰接环组、第二摆杆和第二撑板；第二油缸安装在后中心管上；第二铰接环组套设在后中心管前部，并通过第二摆杆与第二撑板铰接；多个第二撑板围绕后中心管布设且沿周向均布；第二油缸的缸杆与后中心管平行并与第二铰接环组相连，第二撑板能在第二油缸和第二铰接环组的带动下沿后中心管径向伸缩，多个第二撑板能同时径向伸出后撑在套管内壁；所述后中心管后部外壁设有与第二油缸连通的环状的供油盘，后中心管后端同轴连接有外延长管；
[0008]所述后中心管和外延长管套在前中心管后部和内延长管上，前中心管上套设有弹簧且该弹簧位于后中心管前端和第一环形凸台a之间。
[0009]本专利技术还包括如下技术特征：
[0010]具体的，所述前中心管侧壁从前到后依次设有第一安装孔a、第一安装孔b、第一长条孔和油缸定位孔；第一长条孔长度方向与前中心管轴线平行；通过插入油缸定位孔和第一油缸缸筒外壁定位孔中的短轴实现第一油缸在前中心管中的定位。
[0011]具体的，所述第一铰接环组包括第一铰接环a、第一铰接环b和第一铰接环c；第一铰接环a、第一铰接环b和第一铰接环c从前到后依次套设在前中心管上；
[0012]第一铰接环a通过插入第一安装孔a的长销固定在前中心管上；第一铰接环b通过插入第一安装孔b的长销固定在前中心管上；第一铰接环c通过插入第一长条孔的短销与第一油缸的缸杆上的连接环相连，第一油缸的缸杆能带动第一铰接环c移动且第一长条孔能限制第一铰接环c在前中心管上的滑动范围；在第一铰接环c和第一铰接环b之间的前中心管上套设有第一弹簧。
[0013]具体的，所述第一铰接环a、第一铰接环b和第一铰接环c上均分别铰接有多个沿周向均布的第一摆杆；其中，分别连接第一铰接环a、第一铰接环b和第一铰接环c的三个第一摆杆为一组第一摆杆，且一组第一摆杆的三个第一摆杆连线与前中心管轴线平行；一组第一摆杆的三个第一摆杆均与一个第一撑板铰接；多组第一摆杆分别与多个第一撑板铰接。
[0014]具体的，所述第一撑板和第二撑板结构相同，均包括立板、钢质弧面和弹性弧面；立板能与第一摆杆铰接，钢制弧面设在立板外边缘，弹性弧面设在钢制弧面上。
[0015]具体的，所述前中心管与内延长管通过丝扣连接，内延长管后端设有限位接头和防转杆，所述前中心管前端设有端帽；所述第一铰接环b后方的前中心管外壁设有第一环形凸台b；后中心管与外延长管通过丝扣连接。
[0016]具体的，所述后中心管侧壁从前到后依次设有第二安装孔a、第二安装孔b、第二长条孔和油缸连接座；第二长条孔长度方向与后中心管轴线平行；所述油缸连接座用以将第二油缸安装在后中心管上。
[0017]具体的，所述第二铰接环组包括第二铰接环a、第二铰接环b和第二铰接环c；第二铰接环a、第二铰接环b和第二铰接环c从前到后依次套设在后中心管上；
[0018]第二铰接环a通过插入第二安装孔a的短销固定在后中心管上；第二铰接环b通过插入第二安装孔b的短销固定在后中心管上；第二铰接环c与第二油缸的缸杆铰接，且第二铰接环c所连短销插在第二长条孔内，第二油缸的缸杆能带动第二铰接环c移动且第二长条孔能限制第二铰接环c在后中心管上的滑动范围；在第二铰接环c和第二铰接环b之间的后中心管上套设有第二弹簧。
[0019]具体的，所述第二铰接环a、第二铰接环b和第二铰接环c上均分别铰接多个沿周向均布的第二摆杆；其中，分别连接第二铰接环a、第二铰接环b和第二铰接环c的三个第二摆杆为一组第二摆杆，且一组第二摆杆的三个第二摆杆连线与后中心管轴线平行；一组第二摆杆的三个第二摆杆均与一个第二撑板铰接；多组第二摆杆分别与多个第二撑板铰接。
[0020]所述的大直径套管内撑式拧接推送装置拧接推送大直径套管的方法，包括以下步骤：
[0021]步骤1：大直径钻孔施工完成后，保持钻机原位不动，此时夹持器和动力头的中心通孔与钻孔中心孔重合；
[0022]步骤2：将拧接推送装置中的后内撑组件从夹持器前端穿入，弹簧套装在前内撑组件中并穿入到后内撑组件的内孔中，依次连接数根内延长管和外延长管，并从动力头的后
端穿出，控制前内撑组件和后内撑组件都处于收回状态；
[0023]步骤3：将套管从拧接推送装置前端套入，套管后端母丝扣位置与供油盘接触；
[0024]步骤4：控制后内撑组件中第二撑板处于张开状态，第二撑板撑紧套管内壁，此时套管中心与钻孔中心重合，控制钻机动力头夹紧外延长管并向钻孔方向移动，将套管推入钻孔内，在套管与钻孔环空塞入弹性楔，防止套管下滑；
[0025]步骤5：控制后内撑组件中第二撑板处于收回状态，钻机的动力头夹紧外延长管并向远离钻孔方向移动，使拧接推送装置回到初始位置；
[0026]步骤6：在拧接推送装置前端套入第二根套管，控制后内撑组件中第二撑板处于张开状态，第二撑板撑紧套管内壁，动力头夹紧外延长管并向钻孔方向移动，当前内撑组件插入到孔内套管内孔并且待下入套管公扣与孔内套管的母扣即将接触时停止移动动力头，控制前内撑组件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大直径套管内撑式拧接推送装置，其特征在于，包括前内撑组件(1)和后内撑组件(2)，后内撑组件(2)同轴套在前内撑组件(1)后部，前内撑组件(1)能保持孔内套管与其同轴并限制孔内套管转动，后内撑组件(2)能保持待下入套管与其同轴并在钻机动力头的驱动下使待下入套管的公螺纹旋入到孔内套管的母螺纹中；所述前内撑组件(1)包括前中心管(11)、第一油缸(12)、第一铰接环组(13)、第一摆杆(14)和第一撑板(15)；第一油缸(12)同轴安装在前中心管(11)内；第一铰接环组(13)套设在前中心管(11)前部，并通过第一摆杆(14)与第一撑板(15)铰接；多个第一撑板(15)围绕前中心管(11)布设且沿周向均布；第一油缸(12)与第一铰接环组(13)相连，第一撑板(15)能在第一油缸(12)和第一铰接环组(13)的带动下沿前中心管(11)径向伸缩，多个第一撑板(15)能同时径向伸出后撑在套管内壁；在第一铰接环组(13)后方的前中心管(11)外壁设有第一环形凸台a(111)；所述前中心管(11)后端同轴连接有内延长管(16)；所述后内撑组件(2)包括后中心管(21)、第二油缸(22)、第二铰接环组(23)、第二摆杆(24)和第二撑板(25)；第二油缸(22)安装在后中心管(21)上；第二铰接环组(23)套设在后中心管(21)前部，并通过第二摆杆(24)与第二撑板(25)铰接；多个第二撑板(25)围绕后中心管(21)布设且沿周向均布；第二油缸(22)的缸杆与后中心管(21)平行并与第二铰接环组(23)相连，第二撑板(25)能在第二油缸(22)和第二铰接环组(23)的带动下沿后中心管(21)径向伸缩，多个第二撑板(25)能同时径向伸出后撑在套管内壁；所述后中心管(21)后部外壁设有与第二油缸(22)连通的环状的供油盘(26)，后中心管(21)后端同轴连接有外延长管(27)；所述后中心管(21)和外延长管(27)套在前中心管(11)后部和内延长管(16)上，前中心管(11)上套设有弹簧(3)且该弹簧(3)位于后中心管(21)前端和第一环形凸台a(111)之间。2.如权利要求1所述的大直径套管内撑式拧接推送装置，其特征在于，所述前中心管(11)侧壁从前到后依次设有第一安装孔a(112)、第一安装孔b(113)、第一长条孔(114)和油缸定位孔(115)；第一长条孔(114)长度方向与前中心管(11)轴线平行；通过插入油缸定位孔和第一油缸(12)缸筒外壁定位孔中的短轴实现第一油缸(12)在前中心管(11)中的定位。3.如权利要求2所述的大直径套管内撑式拧接推送装置，其特征在于，所述第一铰接环组(13)包括第一铰接环a(131)、第一铰接环b(132)和第一铰接环c(133)；第一铰接环a(131)、第一铰接环b(132)和第一铰接环c(133)从前到后依次套设在前中心管(11)上；第一铰接环a(131)通过插入第一安装孔a(112)的长销固定在前中心管(11)上；第一铰接环b(132)通过插入第一安装孔b(113)的长销固定在前中心管(11)上；第一铰接环c(133)通过插入第一长条孔(114)的短销与第一油缸(12)的缸杆上的连接环相连，第一油缸(12)的缸杆能带动第一铰接环c(133)移动且第一长条孔(114)能限制第一铰接环c(133)在前中心管(11)上的滑动范围；在第一铰接环c(133)和第一铰接环b(132)之间的前中心管(11)上套设有第一弹簧(17)。4.如权利要求3所述的大直径套管内撑式拧接推送装置，其特征在于，所述第一铰接环a(131)、第一铰接环b(132)和第一铰接环c(133)上均分别铰接有多个沿周向均布的第一摆杆(14)；其中，分别连接第一铰接环a(131)、第一铰接环b(132)和第一铰接环c(133)的三个第一摆杆(14)为一组第一摆杆(14)，且一组第一摆杆(14)的三个第一摆杆(14)连线与前中心管(11)轴线平行；一组第一摆杆(14)的三个第一摆杆(14)均与一个第一撑板(15)铰接；
多组第一摆杆(14)分别与多个第一撑板(15)铰接。5.如权利要求1所述的大直径套管内撑式拧接推送装置，其特征在于，所述第一撑板(15)和第二撑板(25)结构相同，均包括立板(151)、钢质弧面(152...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘智，方俊，李泉新，刘建林，刘飞，
申请(专利权)人：中煤科工西安研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：