一种孔内绳索取心事故钻杆孔底动力切割装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种孔内绳索取心事故钻杆孔底动力切割装置，包括孔底动力切割装置本体和辅助装置，其中，所述孔底动力切割装置本体包括底座、轴承套、水力割刀器、螺杆马达、旁通阀、轴承座、单动封水组件、重锤和捞矛头，所述辅助装置包括提升打捞绞车、钢丝绳、钻机和泥浆泵；本发明专利技术能够实现操作简单、快捷简便、安全可靠达到快速有效的解决绳索取心事故钻杆切割情况，达到将其影响限定在可控范围内，减少人力、物力及时间成本，提高复杂事故处理的成功机率，提高钻探施工效率，降低钻孔因复杂事故处理失败而报废的机率。故处理失败而报废的机率。故处理失败而报废的机率。

【技术实现步骤摘要】
一种孔内绳索取心事故钻杆孔底动力切割装置


[0001]本专利技术涉及绳索取心钻探施工
，特别是涉及一种孔内绳索取心事故钻杆孔底动力切割装置。

技术介绍

[0002]一般来说，地质岩心钻探工程使用金刚石绳索取心钻进施工过程中，由于地层复杂或人为原因等经常性发生卡钻、埋钻、烧钻等事故，发生上述孔内事故后往往导致钻杆和钻具不能正常打捞提出井口。采用反扣处理时，需配置同长度数量的反扣钻杆，处理过程中花费较大的人力、物力及时间，同时存在安全隐患及附加事故较多等问题，严重影响事故处理效率。
[0003]目前，在深孔地质岩心钻探施工中发生此类事故时，通常采用机械水力割刀将事故钻杆切割断后再进行打捞处理，此种方法需配置同长度数量的小一径钻杆进行一次性切割，如小一径钻杆数量储备不足，则采用分段切割逐次将钻杆切割完成后再进行打捞。如采用一次性切割方法时，需配置同长度数量的小一径钻杆，现场往往无法满足储备条件，外调过程需要一定时间，会错失事故处理的良机而造成事故升级。但采用分段切割逐次进行打捞方法，存在作业工序繁杂、事故处理周期长、工人劳动强度大、次生安全隐患及附加事故较多等问题，严重影响事故处理效率，同样会错失事故处理的良机而造成事故升级。无论采用反扣处理还是分段切割均需要花费大量的物力和人力，且处理时间和效果皆存在未确定之变数，往往会错过事故处理的最佳第一时机，在事故钻杆还未处理完成前井壁可能会发生坍塌、掉块和环空间岩屑沉淀原因造成钻杆大部分被卡、埋的次生恶性事故，如钻杆大部分被卡、埋则会导致钻孔报废的巨大经济损失。r/>[0004]因此，在目前钻探专业设备、技术条件下专利技术一种操作简单、快捷简便、实用性强的一种绳索取心事故钻杆孔底动力切割装置，是本领域技术人员亟需解决的问题；争取在绳索取心施工中发生卡钻、埋钻、烧钻等事故发生前第一时间内将事故钻杆切割断后提出孔口，将剩余钻具切削磨灭干净，最后将复杂事故进行简便、快捷的成功处理。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种孔内绳索取心事故钻杆孔底动力切割装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够实现操作简单、快捷简便、安全可靠达到快速有效的解决绳索取心事故钻杆切割情况，达到将其影响限定在可控范围内，减少人力、物力及时间成本，提高复杂事故处理的成功机率，提高钻探施工效率，降低钻孔因复杂事故处理失败而报废的机率。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]本专利技术提供一种孔内绳索取心事故钻杆孔底动力切割装置，包括孔底动力切割装置本体和辅助装置，其中，所述孔底动力切割装置本体包括底座、轴承套、水力割刀器、螺杆马达、旁通阀、轴承座、单动封水组件、重锤和捞矛头，所述辅助装置包括提升打捞绞车、钢
丝绳、钻机和泥浆泵；
[0008]所述底座的内部由顶部到底部分别为螺纹孔、短孔和长孔，所述螺纹孔用于与所述轴承套连接，所述长孔顶部两侧的所述底座侧壁上开设有连通外部的水眼，所述底座的外壁上设置有卡接台，所述卡接台能够与事故钻具的座环密封接触；
[0009]所述水力割刀器包括水力割刀器外壳体、转换接头、封水钢球、柱塞、压缩弹簧、割刀片、推力球轴承一、推力球轴承二、压缩弹簧和自锁螺母一，其中所述水力割刀器外壳体内部设置有柱塞孔和推刀孔，所述水力割刀器外壳体的底部设置有芯轴，所述水力割刀器外壳体的顶端通过所述转换接头连接所述螺杆马达；所述封水钢球设置于所述柱塞的底部圆孔内，且柱塞的底部圆孔的入口由所述封水钢球封堵，所述割刀片安装于所述水力割刀器外壳体上设置的割刀槽内，且每个所述割刀片的内端均通过弹簧销与所述水力割刀器外壳体转动连接，所述割刀片的内端还设置有卡接部，所述卡接部与所述柱塞底部的推杆配合连接，所述柱塞下行时通过所述卡接部驱顶压所述割刀片，使所述割刀片旋转并由所述割刀槽向外伸展打开呈切割工作状态；所述水力割刀器外壳体上还对应设置有泄压孔，所述封水钢球形成的高压腔推动所述柱塞向下移动至所述泄压孔时泄放高压钻井液；所述芯轴上由顶部到底部分别安装所述推力球轴承一、推力球轴承二、压缩弹簧、自锁螺母一和开口销，所述轴承套罩设于所述推力球轴承一的外部，所述自锁螺母一与所述芯轴的底端螺纹连接，所述压缩弹簧设置于所述推力球轴承二与所述自锁螺母一之间；
[0010]所述螺杆马达的顶部连接所述旁通阀，所述旁通阀的顶部连接所述轴承座，所述轴承座内部设置有通孔，所述通孔上设置有一圈限位台阶；
[0011]所述单动封水组件包括单动芯柱、推力球轴承三、推力球轴承四、自锁螺母二、膨胀橡胶圈和铁垫圈，所述单动芯柱的顶部伸入所述单动封水组件顶部的重锤的通孔内，且所述重锤的通孔底部设置的台阶卡接，所述单动芯柱的底部轴体伸入所述轴承座内，所述轴承座与所述重锤之间的所述单动芯柱的轴体上套设有多个膨胀橡胶圈，各所述膨胀橡胶圈之间设置有铁垫圈，且最底部的铁垫圈的底部设置有伸入所述轴承座的限位套，所述限位套与所述轴承座内的限位台阶之间的所述单动芯柱上安装所述推力球轴承三，所述限位台阶底部的所述单动芯柱上安装所述推力球轴承四，所述推力球轴承四的底部由自锁螺母二限位；
[0012]所述重锤的外径与所述膨胀橡胶圈的外径、所述轴承座的外径均相等，所述重锤内设置有圆通孔，所述重锤的外壁上设置有连通所述圆通孔与外部进水孔，所述重锤的顶部连接所述捞矛头。
[0013]优选地，所述水力割刀器还包括圆柱销和弹簧卡簧，所述圆柱销安装于所述柱塞孔的顶端，所述弹簧卡簧安装于所述柱塞孔内并位于所述圆柱销的底部，所述柱塞设置于所述圆柱销的底部，所述圆柱销用于限位所述封水钢球的向上行程，所述弹簧卡簧用于限位所述柱塞的向上行程。
[0014]优选地，所述水力割刀器还包括开口销一，所述开口销一设置于所述自锁螺母一的底部，并销接于所述芯轴上，所述开口销一用于对自锁螺母一进行限位，防止松扣。
[0015]优选地，所述柱塞孔的直径大于所述推刀孔的直径，所述柱塞孔的孔底形成限位所述柱塞向下行程的台阶，所述推杆的顶部杆体上套设有复位弹簧，所述复位弹簧位于所述柱塞与所述孔塞孔的孔底之间，所述柱塞工作向下移动时所述复位弹簧被压缩，所述柱
塞工作完成泄压后所述复位弹簧开始伸展使所述柱塞向上移动恢复原位置。
[0016]优选地，所述推力球轴承一设置有两组，所述推力球轴承二设置有一组，所述推力球轴承一和所述推力球轴承二用于实现所述水力割刀器与所述轴承套间的单动性能。
[0017]优选地，所述割刀片设置有三片，所述割刀片由凤钢合金材料制作。
[0018]优选地，所述螺杆马达的底端中空设有锥形螺纹，用于与所述转换接头的上部锥形螺纹连接，所述螺杆马达的顶端中空设有锥形螺纹，用于与所述旁通阀的下部锥形螺纹连接。
[0019]优选地，所述自锁螺母二底部的所述单动芯柱上销接有开口销二，所述开口销二用于对自锁螺母二进行限位，防止松扣。
[0020]优选地，所述膨胀橡胶圈设置有3组，所述膨胀橡胶圈为膨胀橡胶件。
[0021]优选地，所述重锤的顶部设置有用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种孔内绳索取心事故钻杆孔底动力切割装置，其特征在于：包括孔底动力切割装置本体和辅助装置，其中，所述孔底动力切割装置本体包括底座、轴承套、水力割刀器、螺杆马达、旁通阀、轴承座、单动封水组件、重锤和捞矛头，所述辅助装置包括提升打捞绞车、钢丝绳、钻机和泥浆泵；所述底座的内部由顶部到底部分别为螺纹孔、短孔和长孔，所述螺纹孔用于与所述轴承套连接，所述长孔顶部两侧的所述底座侧壁上开设有连通外部的水眼，所述底座的外壁上设置有卡接台，所述卡接台能够与事故钻具的座环密封接触；所述水力割刀器包括水力割刀器外壳体、转换接头、封水钢球、柱塞、压缩弹簧、割刀片、推力球轴承一、推力球轴承二、压缩弹簧和自锁螺母一，其中所述水力割刀器外壳体内部设置有柱塞孔和推刀孔，所述水力割刀器外壳体的底部设置有芯轴，所述水力割刀器外壳体的顶端通过所述转换接头连接所述螺杆马达；所述封水钢球设置于所述柱塞的底部圆孔内，且柱塞的底部圆孔的入口由所述封水钢球封堵，所述割刀片安装于所述水力割刀器外壳体上设置的割刀槽内，且每个所述割刀片的内端均通过弹簧销与所述水力割刀器外壳体转动连接，所述割刀片的内端还设置有卡接部，所述卡接部与所述柱塞底部的推杆配合连接，所述柱塞下行时通过所述卡接部驱顶压所述割刀片，使所述割刀片旋转并由所述割刀槽向外伸展打开呈切割工作状态；所述水力割刀器外壳体上还对应设置有泄压孔，所述封水钢球形成的高压腔推动所述柱塞向下移动至所述泄压孔时泄放高压钻井液；所述芯轴上由顶部到底部分别安装所述推力球轴承一、推力球轴承二、压缩弹簧、自锁螺母一和开口销，所述轴承套罩设于所述推力球轴承一的外部，所述自锁螺母一与所述芯轴的底端螺纹连接，所述压缩弹簧设置于所述推力球轴承二与所述自锁螺母一之间；所述螺杆马达的顶部连接所述旁通阀，所述旁通阀的顶部连接所述轴承座，所述轴承座内部设置有通孔，所述通孔上设置有一圈限位台阶；所述单动封水组件包括单动芯柱、推力球轴承三、推力球轴承四、自锁螺母二、膨胀橡胶圈和铁垫圈，所述单动芯柱的顶部伸入所述单动封水组件顶部的重锤的通孔内，且所述重锤的通孔底部设置的台阶卡接，所述单动芯柱的底部轴体伸入所述轴承座内，所述轴承座与所述重锤之间的所述单动芯柱的轴体上套设有多个膨胀橡胶圈，各所述膨胀橡胶圈之间设置有铁垫圈，且最底部的铁垫圈的底部设置有伸入所述轴承座的限位套，所述限位套与所述轴承座内的限位台阶之间的所述单动芯柱上安装所述推力球轴承三，所述限位台阶底部的所述单动芯柱上安装所述推力球轴承四，所述推力球轴承四的底...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯美贵，易强忠，蒋睿，张培丰，翁炜，徐军军，刘皓，吴烁，郭强，杨鹏，赵志涛，贺云超，欧阳志勇，张德龙，
申请(专利权)人：北京探矿工程研究所，
类型：发明
国别省市：