一种破碎地层定向钻探成孔钻具制造技术

技术编号:40464897 阅读:29 留言:0更新日期:2024-02-22 23:18
本发明专利技术公开了一种破碎地层定向钻探成孔钻具,包括依次连接的定向钻头、单弯螺杆马达、随钻测量探管、解卡装置和定向钻杆;解卡装置包括具有中空通道的解卡壳体和呈圆周分布在解卡壳体上的多个解卡机构,解卡壳体包括位于中部的台阶部和位于台阶部两侧的圆管部,台阶部两侧为坡面,圆管部上设有螺旋槽结构;解卡机构包括扩孔切削齿。通过设置解卡装置,利用高压冲洗液的水压,实现扩孔切削齿的伸出,便于在卡钻时对钻孔进行扩孔,形成扩孔段,螺旋槽结构均向台阶部处输送造成卡钻的煤岩块,同时对煤岩块进行挤压粉碎,斜射通道内喷出的高压水对煤岩块进行水切割,较硬的煤岩块无法充分粉碎进入扩孔段内,从而实现定向钻头的解卡。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤矿井下坑道钻探,特别是一种破碎地层定向钻探成孔钻具


技术介绍

1、河北省内特别是邯邢矿区,随着上部煤炭资源的逐渐枯竭,下部煤层开采面临“大采深、高承压、强水害”的开采难题,“保水”和“采煤”也成为一个相互矛盾、相互制约的因素。下部煤层开采要解决“保护深部奥灰承压水的同时实现煤矿安全开采”的难题,目前常采用定向钻探成孔后充填注浆加固的处理方法。

2、在破碎煤层或岩层近定向钻进时,尤其是近水平定向钻进过程中,易出现卡钻或埋钻事故,主要包括塌孔卡钻、泥岩缩径卡钻和钻屑沉积卡钻,其中塌孔卡钻是发生频率较高的一种孔内事故,其产生原因是由于孔壁局部岩体失稳、塌落将钻具卡住,造成钻具旋转、起下受阻。

3、现有技术一般采用强力打捞和套铣打捞两种方法处理卡钻或埋钻事故。其中,强力打捞采用正转转速快速变化和快速起下钻迅速反复转换结合的方法,使塌孔卡钻处钻具对坍塌碎屑产生挤压和碾压作用以使钻具松动,从而达到解卡的目的。对于塌孔时产生的一些较大和较硬煤岩块,由于受到螺旋钻杆结构限制,螺旋槽浅,一般仅有3-5mm,无法有效碾压破碎较硬煤岩块本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种破碎地层定向钻探成孔钻具,包括定向钻头(1)、单弯螺杆马达(2)、随钻测量探管(3)和定向钻杆(4),其特征在于,还包括解卡装置(5),所述定向钻头(1)、单弯螺杆马达(2)、随钻测量探管(3)、解卡装置(5)和定向钻杆(4)依次连接;

2.根据权利要求1所述的破碎地层定向钻探成孔装置,其特征在于,所述活塞(5211)靠近台阶部(512)中心的一端安装有能够延伸至中空通道(511)的斜楔块(5213);解卡壳体(51)内的压力小于第一预设压力值时,斜楔块(5213)具有斜面的部分位于中空通道(511)内;解卡壳体(51)内的压力大于第二预设压力值时,斜楔块(5213)...

【技术特征摘要】

1.一种破碎地层定向钻探成孔钻具,包括定向钻头(1)、单弯螺杆马达(2)、随钻测量探管(3)和定向钻杆(4),其特征在于,还包括解卡装置(5),所述定向钻头(1)、单弯螺杆马达(2)、随钻测量探管(3)、解卡装置(5)和定向钻杆(4)依次连接;

2.根据权利要求1所述的破碎地层定向钻探成孔装置,其特征在于,所述活塞(5211)靠近台阶部(512)中心的一端安装有能够延伸至中空通道(511)的斜楔块(5213);解卡壳体(51)内的压力小于第一预设压力值时,斜楔块(5213)具有斜面的部分位于中空通道(511)内;解卡壳体(51)内的压力大于第二预设压力值时,斜楔块(5213)完全容纳于液压腔(521)内。

3.根据权利要求1所述的破碎地层定向钻探成孔装置,其特征在于,所述单向阻力阀(525)包括阀壳(5251)、阀芯(5252)和第三弹簧(5253),阀壳(5251)内腔包括呈锥台结构的收窄腔(52511),阀壳(5251)上设有与收窄腔(52511)连通的进口(52512)和出口(52513),进口(52512)靠近收窄腔(52511)直径最小的一端,出口(52513)与液压通道(523)连接,阀芯(5252)与收窄腔(52511)适配,阀芯(5252)外壁上开设有若干缺口(5254),缺口(5254)靠近出口(52513)的一端的截面积大于其远离出口(52513)一端的截面积,第三弹簧(5253)安装在阀壳(5251)内腔中,阀芯(5252)远离出口(52513)一端与第三弹簧(5253)连接。

4.根据权利要求3所述的破碎地层定向钻探成孔装置,其特征在于,所述单向阻力阀(525)还包括伸缩导向杆(5255),伸缩导向杆(5255)的固定端与阀壳(5251)固定连接,伸缩导向杆(5255)的伸缩端与阀芯(5252)连接。

5.根据权利要求1所述的破碎地层定向钻探成孔装置,其特征在于,所述斜射通道(524)内安装有单向阀机构(528),单向阀机构(528)包括固定板(5281)、第四弹簧(5282)和单向阀球...

【专利技术属性】
技术研发人员:程英好李鹏孙亚军徐志敏郭晓帅李七明
申请(专利权)人:中煤地华盛水文地质勘察有限公司
类型:发明
国别省市:

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