專利名稱：液動射流式?jīng)_擊回轉(zhuǎn)鉆具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬深井、超深井鉆進(jìn)工具，尤其是深井、超深井中硬巖石鉆進(jìn)的專用工具。
在現(xiàn)有的深井、超深井中硬巖石鉆進(jìn)中，通常均采用鉆桿加壓，使鉆具處于壓力狀態(tài)，難于提高轉(zhuǎn)速和加壓，既使用金剛石鉆頭鉆進(jìn)速度仍然很低，鉆頭壽命也很短，尤其在結(jié)晶巖和結(jié)晶片麻巖地區(qū)鉆進(jìn)更為明顯，同時也易發(fā)生孔斜。在現(xiàn)有的沖擊回轉(zhuǎn)鉆具中更換鉆頭要把全部鉆桿柱及鉆具提出井口才能更換，既浪費(fèi)時間又浪費(fèi)人力，極大的影響工作效率。
本實(shí)用新型的目的就在于解決和克服上述困難所設(shè)計的。
液動射流式?jīng)_擊回轉(zhuǎn)具由地面水泵供給高壓液流，通過鉆桿輸送到調(diào)壓進(jìn)給機(jī)構(gòu)18，通過節(jié)流孔16進(jìn)入內(nèi)管17，依節(jié)流孔16的大小，上部密封2和螺旋調(diào)壓彈簧3調(diào)節(jié)壓力和進(jìn)給速度，液流使螺桿鉆具5、轉(zhuǎn)子15、雙穩(wěn)式射流元件6、沖擊錘7、砧子8、巖心管9、鉆頭10、缸套11、活塞12等一起旋轉(zhuǎn)，通過螺桿鉆具5的液流流入雙穩(wěn)式射流元件6控制活塞12在缸套11內(nèi)往復(fù)運(yùn)動，并帶動沖擊錘7撞擊砧子8所產(chǎn)生的沖擊力經(jīng)巖心9及鉆頭10傳遞到孔底巖石，使巖石產(chǎn)生破碎而進(jìn)行鉆進(jìn)。全部鉆具由繩索取心彈卡鉗4懸掛在鉆桿柱中，同時繩索取心彈卡鉗4還帶動內(nèi)管17和外管13一起轉(zhuǎn)動。如更換鉆頭或采取巖心，可用繩索取心打撈器下入井底抓住撈矛頭1即可將整個鉆具一并提出井口，進(jìn)行鉆頭更換或者采取巖心。
經(jīng)野外現(xiàn)場十萬余米工作量試驗(yàn)，證明該鉆具適于中硬巖石地區(qū)鉆進(jìn)，可比回轉(zhuǎn)鉆具提高效率百分之五十以上，尤其適用于圍壓在40MPa以上的深孔鉆進(jìn)。在鉆進(jìn)時如采用較低轉(zhuǎn)速及小的軸壓鉆進(jìn)，有利于延長鉆具及鉆頭壽命，應(yīng)用螺桿鉆具5可實(shí)現(xiàn)上部鉆桿不轉(zhuǎn)動，從而減少鉆進(jìn)動力。用繩索取心打撈器打撈鉆具，更換鉆頭、采取巖心，減少了輔助工作時間，提高了工作效率。


附圖1為液動射流式?jīng)_擊鉆具結(jié)構(gòu)圖1撈矛頭，2上部密封，3螺旋調(diào)壓彈簧，4繩索取心彈卡鉗，5螺桿鉆具，6雙穩(wěn)式射流元件，7沖擊錘，8砧子，9巖心管，10鉆頭，11缸套，12活塞，13外管，14定子，15轉(zhuǎn)子，16節(jié)流孔，17內(nèi)管，18調(diào)壓進(jìn)給機(jī)構(gòu)，19擴(kuò)孔鉆頭；附圖2為雙穩(wěn)式射流元件內(nèi)腔結(jié)構(gòu)圖。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步構(gòu)成是由動力頭帶動鉆桿和擴(kuò)孔鉆頭19同步轉(zhuǎn)動，液動射流式?jīng)_擊回轉(zhuǎn)具與擴(kuò)孔鉆頭19的轉(zhuǎn)動并非同步，在深井鉆進(jìn)中常采用此動彼停的方法。液動射流式?jīng)_擊回轉(zhuǎn)具的旋轉(zhuǎn)動力和沖擊動力均由地面水泵供給的高壓液流提供，液流通過鉆桿輸送到調(diào)壓進(jìn)給機(jī)構(gòu)18，經(jīng)過直徑為20mm的節(jié)流孔16，硬質(zhì)橡膠制成的上部密封2和螺旋調(diào)壓彈簧3，調(diào)節(jié)壓力和進(jìn)給速度，液流經(jīng)內(nèi)管17推動螺桿鉆具5轉(zhuǎn)動，同時帶動雙穩(wěn)式射流元件6，沖擊錘7，砧子8，巖心管9，鉆頭10，缸套11，活塞12，轉(zhuǎn)子15同步回轉(zhuǎn)。當(dāng)液流流入噴嘴寬度為4mm，基板厚為28mm的雙穩(wěn)式射流元件6時，則帶動活塞12在缸套11內(nèi)往復(fù)運(yùn)動，并同時控制沖擊錘7撞擊砧子8的沖擊頻率，撞擊力經(jīng)巖心管9及鉆頭10傳到孔底巖石，使巖石破碎而進(jìn)行鉆進(jìn)。
權(quán)利要求1.一種用于深井、超深井鉆探的液動射流式?jīng)_擊回轉(zhuǎn)具是由撈矛頭1，繩索取心彈卡鉗4，螺桿鉆具5，沖擊錘7，砧子8，巖心管9，鉆頭10，缸套11，活塞12，外管13，定子14，轉(zhuǎn)子15，內(nèi)管17，擴(kuò)孔鉆頭19，構(gòu)成，本實(shí)用新型其特征在于設(shè)有調(diào)壓進(jìn)給機(jī)構(gòu)18，雙穩(wěn)式射流元件6；
2.按照權(quán)利要求1所說的液動射流式?jīng)_擊回轉(zhuǎn)鉆具其特征在于調(diào)壓進(jìn)給機(jī)構(gòu)18是由上部密封2，螺旋調(diào)壓彈簧3和節(jié)流孔16構(gòu)成；
3.按照權(quán)利要求1所說的液動射流式?jīng)_擊回轉(zhuǎn)鉆具其特征在于雙穩(wěn)式射流元件噴嘴寬度為4mm，基板厚為2.8mm。
專利摘要一種用于深井、超深井鉆探的液動射流式?jīng)_擊鉆具，是由繩索取心彈卡鉗、螺桿鉆具、沖擊錘、擴(kuò)孔鉆頭、鉆頭、調(diào)壓進(jìn)給機(jī)構(gòu)和雙穩(wěn)式射流元件等組成，解決了鉆具軸壓加壓難、鉆具壽命短、鉆孔易彎曲等問題。并能實(shí)現(xiàn)不提鉆取心和更換鉆頭，經(jīng)試驗(yàn)在圍壓400巴以上的深井鉆進(jìn)效果良好，節(jié)省了時間和人力，提高了鉆探工作效率。
文檔編號E21B7/00GK2040529SQ88213250
公開日1989年7月5日 申請日期1988年9月10日 優(yōu)先權(quán)日1988年9月10日
發(fā)明者蔣榮慶, 穆紀(jì)澤, 殷琨, 盧文閣, 周占江 申請人:長春地質(zhì)學(xué)院