專利名稱：一種可以應(yīng)用于繩索取心鉆進(jìn)的渦輪鉆具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種可以應(yīng)用于繩索取心鉆進(jìn)的渦輪鉆具，尤其是能應(yīng)用繩索取心鉆具進(jìn)行繩索取心鉆進(jìn)。
背景技術(shù)：
目前，公知的渦輪鉆具主要應(yīng)用于全面鉆進(jìn)，具有耐高溫、機(jī)械鉆速高、成孔質(zhì)量好、適合深孔鉆進(jìn)提速等特點(diǎn)。公知的渦輪定子安裝在渦輪外殼內(nèi)，渦輪轉(zhuǎn)子安裝在中軸上，中軸為實(shí)心，無(wú)鉆井液通道，鉆頭連接在實(shí)心中軸下方，工作時(shí)渦輪外殼及渦輪定子不轉(zhuǎn)，鉆井液驅(qū)動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)中軸旋轉(zhuǎn)，由中軸帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)破碎巖石鉆進(jìn)。這種公知的渦輪鉆具，在全面鉆進(jìn)中能夠有效提高鉆進(jìn)機(jī)械鉆速；但在繩索取心工藝中無(wú)法應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的渦輪鉆具不能滿足繩索取心鉆進(jìn)工藝的不足，本實(shí)用新型提供一種可以應(yīng)用于繩索取心鉆進(jìn)的渦輪鉆具，該渦輪鉆具不僅能滿足常規(guī)全面鉆進(jìn)提高機(jī)械鉆速的要求，而且能夠匹配繩索取心鉆具進(jìn)行繩索取心鉆進(jìn)工作，避免頻繁起下鉆，能夠提高機(jī)械鉆速、提高工作效率、降低鉆井取心成本，且該渦輪鉆具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用全金屬無(wú)橡膠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，壽命較長(zhǎng)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種可以應(yīng)用于繩索取心鉆進(jìn)的渦輪鉆具，由空心中軸、渦輪外殼、渦輪定子、渦輪轉(zhuǎn)子、上密封端頭、下密封端頭、扶正軸承、多級(jí)串軸承、TC軸承、上金剛石止推軸承、下金剛石止推軸承構(gòu)成。采用空心中軸結(jié)構(gòu)， 渦輪定子安裝在空心中軸上，渦輪轉(zhuǎn)子安裝在渦輪外殼內(nèi)。工作時(shí)，鉆井液驅(qū)動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，渦輪轉(zhuǎn)子帶動(dòng)渦輪外殼旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)全面鉆頭或取心鉆頭旋轉(zhuǎn)破巖。空心中軸為取心工具上下運(yùn)行預(yù)留通道，可應(yīng)用繩索取心工具進(jìn)行繩索取心鉆進(jìn)，達(dá)到應(yīng)用渦輪鉆具進(jìn)行繩索取心工作的目的。本實(shí)用新型的有益效果是，可以在提高機(jī)械鉆速、降低鉆探成本的同時(shí)，滿足繩索取心工作需要，能夠進(jìn)行繩索取心工作，可以提高深孔鉆探取心效率，此外，本實(shí)用新型仍然具有常規(guī)渦輪鉆具全面鉆進(jìn)的功能。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型搭配繩索取心工具進(jìn)行取心鉆進(jìn)的結(jié)構(gòu)圖。圖2是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)剖面圖。圖3是空心中軸1結(jié)構(gòu)圖。圖4中，圖4-1是渦輪定子10結(jié)構(gòu)圖，圖4-2是渦輪定子10剖面圖，圖4_3是渦輪轉(zhuǎn)子9結(jié)構(gòu)圖，圖4-4是渦輪轉(zhuǎn)子9剖面圖。
3[0011]圖5是上密封端頭5剖面圖。圖6是下密封端頭13結(jié)構(gòu)圖。圖7是懸掛密封接頭C剖面圖。
圖1中A.上部鉆桿，B.渦輪鉆具，C.懸掛密封接頭，D.繩索取心鉆具外管，E.繩索取心鉆具內(nèi)管總成，F(xiàn).鉆頭；圖2中1.空心中軸，2.調(diào)節(jié)墊圈，3.上金剛石止推軸承， 4.下金剛石止推軸承，5.上密封端頭，6.密封填充物，7. TC軸承，8.支承環(huán)，9.渦輪轉(zhuǎn)子， 10.渦輪定子，11.扶正軸承，12.支撐圓環(huán)，13.下密封端頭，14.串軸承，15. TC軸承，16. TC 軸承，17.渦輪外殼。
具體實(shí)施方式
在
圖1中渦輪鉆具B通過(guò)空心中軸1與上部鉆桿A螺紋連接，渦輪鉆具B的渦輪外殼17下部與繩索取心工具外管D螺紋連接，繩索取心工具外管D下部與鉆頭F螺紋連接。在圖2中渦輪鉆具B空心中軸1上部與鉆桿A螺紋連接，調(diào)節(jié)墊圈2、上金剛石止推軸承3、下金剛石止推軸承4、上密封端頭5、TC軸承7、支承環(huán)8依次安裝在空心中軸1 上；多級(jí)渦輪轉(zhuǎn)子9、渦輪定子10相間安裝在空心主軸上，每隔一定距離安裝1個(gè)扶正軸承 11用于校準(zhǔn)空心軸承同心度；空心中軸1下端與下密封端頭13螺紋連接；支撐圓環(huán)12、多級(jí)串軸承14、TC軸承15、TC軸承16依次安裝在下密封端頭13上；空心中軸1、調(diào)節(jié)墊圈2、 上金剛石止推軸承3、下金剛石止推軸承4、上密封端頭5、TC軸承7、支承環(huán)8、渦輪轉(zhuǎn)子9、 渦輪定子10、扶正軸承11、支撐圓環(huán)12、下密封端頭13、串軸承14、TC軸承15、TC軸承16 依次安裝好后裝入渦輪外殼17中；渦輪外殼17與上密封端頭5螺紋連接。在圖3中空心中軸1為空心作為繩索取心鉆具內(nèi)管總成E上下運(yùn)行通道，上預(yù)留一定數(shù)量的斜孔作為鉆井液流通通道，斜孔上方加工有螺紋用于與TC軸承7進(jìn)行螺紋連接，空心中軸1下端加工有螺紋用于與下密封端頭13進(jìn)行螺紋連接。圖4中，圖4-1是渦輪定子10結(jié)構(gòu)圖，圖4-2是渦輪定子10剖面圖，圖4_3是渦輪轉(zhuǎn)子9結(jié)構(gòu)圖，圖4-4是渦輪轉(zhuǎn)子9剖面圖。1個(gè)渦輪轉(zhuǎn)子9與1個(gè)渦輪定子10組成1 級(jí)渦輪，渦輪轉(zhuǎn)子9安裝在渦輪外殼17內(nèi)側(cè)，渦輪定子10安裝在空心中軸1上，這與常規(guī)渦輪鉆具的結(jié)構(gòu)相反。在圖5中密封端頭5外側(cè)加工有螺紋，用于與渦輪外殼17進(jìn)行螺紋連接，內(nèi)側(cè)加工有矩形凹槽用于填充密封圈6，防止鉆井液從密封端頭5與TC軸承7間隙外泄。在圖6中下密封端頭13上端內(nèi)側(cè)加工有螺紋用于與空心中軸1進(jìn)行螺紋連接，內(nèi)側(cè)預(yù)留圓形臺(tái)階用于安裝懸掛密封接頭C，下密封端頭13上加工有多個(gè)傾斜貫穿圓孔作為鉆井液流通通道。在圖7中懸掛密封接頭C上端是打撈矛頭18，臨近打撈矛頭處安裝有密封圈19， 用于密封懸掛密封接頭C與下密封端頭13的間隙，確保鉆井液從空心中軸1上預(yù)留的斜孔進(jìn)入渦輪鉆具B，懸掛密封接頭C下端安裝有打撈鉤21，打撈鉤21下端與繩索取心鉆具內(nèi)管E相連接。在應(yīng)用渦輪鉆具B進(jìn)行繩索取心工作時(shí)，將懸掛密封接頭C與繩索取心鉆具內(nèi)管 E相連接，用鋼絲繩將懸掛密封接頭C與繩索取心鉆具內(nèi)管E下入渦輪鉆具B中，確保密封圈19到達(dá)下密封端頭13臺(tái)階處，打開泥漿泵后，鉆井液從上端鉆桿A進(jìn)入渦輪鉆具B空心中軸1，下端懸掛密封接頭C阻止鉆井液向下端流動(dòng)，鉆井液由空心中軸1上部預(yù)留的鉆井液流通通道進(jìn)入渦輪外殼17和空心中軸1的環(huán)形空間推動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)子9旋轉(zhuǎn)，渦輪轉(zhuǎn)子9旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)渦輪外殼17旋轉(zhuǎn)，渦輪外殼17帶動(dòng)繩索取心鉆具外管D旋轉(zhuǎn)，繩索取心鉆具外管D 帶動(dòng)鉆頭F旋轉(zhuǎn)破巖，巖芯通過(guò)鉆頭F進(jìn)入繩索取心鉆具內(nèi)管E，當(dāng)巖芯裝滿繩索取心鉆具內(nèi)管E后，用鋼絲繩下入打撈器，將懸掛密封接頭C與繩索取心鉆具內(nèi)管E從井下提出，重復(fù)以上過(guò)程進(jìn)行連續(xù)繩索取心鉆進(jìn)。 以上是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡是依本實(shí)用新型技術(shù)方案所做的改變，所產(chǎn)生的功能作用未超出本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍時(shí)，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1. 一種可以應(yīng)用于繩索取心鉆進(jìn)的渦輪鉆具，由空心中軸、渦輪外殼、渦輪定子、渦輪轉(zhuǎn)子、上密封端頭、下密封端頭、扶正軸承、多級(jí)串軸承、TC軸承、上金剛石止推軸承、下金剛石止推軸承構(gòu)成，其特征是采用空心中軸，渦輪定子安裝在空心中軸上，渦輪轉(zhuǎn)子安裝在渦輪外殼內(nèi)側(cè)。
專利摘要一種可以應(yīng)用于繩索取心鉆進(jìn)的渦輪鉆具。采用空心中軸，定子安裝在空心中軸上，轉(zhuǎn)子安裝在渦輪鉆具外殼內(nèi)側(cè)，鉆頭通過(guò)螺紋連接在外殼上，鉆井液通過(guò)空心中軸上預(yù)留的通道進(jìn)入渦輪鉆具驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子帶動(dòng)外殼旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)全面鉆頭或取心鉆頭旋轉(zhuǎn)破巖?？招闹休S為繩索取心工具預(yù)留上下運(yùn)行的通道，可進(jìn)行繩索取心鉆進(jìn)。
文檔編號(hào)E21B4/00GK202194564SQ20112021401
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月23日
發(fā)明者馮美貴, 史新慧, 張德龍, 朱迪斯, 楊鵬, 王海達(dá), 翁煒, 黃玉文 申請(qǐng)人:北京探礦工程研究所