CN103711449B - 一种孔内水力排除岩屑装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种孔内水力排除岩屑装置，其包括外壳、上接头、下接头、入口管和出口管，其中，所述上接头的一端连接于外壳的上端，另一端连接主动钻杆下部，所述下接头的一端连接于外壳的下端，另一端连接钻杆，所述外壳内于上、下接头之间形成岩屑容纳腔，所述入口管通过上法兰盘连接于外壳内上接头的底部，所述出口管通过下法兰盘连接于外壳内下接头的上部，且所述入口管的下部开设有异形斜孔，所述壳体内对应异形斜孔的位置于入口管的两侧设置用于破碎岩屑的螺旋片，所述出口管的上部开设有通水孔。所述孔内水力排除岩屑装置能够及时将冲洗液中的岩屑分离出来，避免了岩屑对钻头造成的磨耗，延长钻头的使用寿命，提高了钻探效率。
Description
技术领域
本发明属于钻探技术领域，尤其是涉及一种孔内水力排除岩屑装置。
背景技术
钻探工程中勘探钻进所取得的完整岩样是获取地下信息最直接的技术手段。在钻进过程中，钻头不断破碎岩石，孔底的岩屑被冲洗液携带至地表，如果冲洗液中的岩屑不及时分离出来，被带入孔内，岩屑将重复破碎，磨耗钻头，导致钻头在钻进过程中做无用功，这不仅会影响钻探效率降低钻头寿命，严重时还会造成烧钻、卡钻等孔内事故。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提供一种孔内水力排除岩屑装置，其能够及时将冲洗液中的岩屑分离出来，避免了岩屑对钻头造成的磨耗，延长钻头的使用寿命，提高了钻探效率。以解决现有钻进过程中存在的上述问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
一种孔内水力排除岩屑装置，其包括外壳、上接头、下接头、入口管和出口管，其中，所述上接头的一端连接于外壳的上端，另一端连接主动钻杆下部，所述下接头的一端连接于外壳的下端，另一端连接钻杆，所述外壳内于上、下接头之间形成岩屑容纳腔，所述入口管通过上法兰盘连接于外壳内上接头的底部，所述出口管通过下法兰盘连接于外壳内下接头的上部，且所述入口管的下部开设有异形斜孔，所述外壳内对应异形斜孔的位置于入口管的两侧设置用于破碎岩屑的螺旋片，所述出口管的上部开设有通水孔。
特别地，所述入口管和出口管平行于外壳的轴线设置，且两者均偏离外壳的轴线。
特别地，所述岩屑容纳腔的底部开设有用于清理岩屑的通孔，所述通孔内安装螺钉。
特别地，所述螺旋片上开设有多个小孔，以提高其破碎岩屑的效果。
特别地，所述上、下接头均通过螺母连接于外壳上。
本发明的有益效果为，与现有相比所述孔内水力排除岩屑装置以离心沉降和密度差为工作原理。钻进过程中，冲洗液在一定压力下从水泵通过高压胶管、水龙头、主动钻杆进入水力排除岩屑装置，由于入口管偏离钻杆回转轴线，水力排除岩屑装置在回转时流经入口管的冲洗液在离心力作用下产生剧烈旋流，冲洗液在切向上和径向上承受一定的力作用，冲洗液撞击外壳和螺旋片后，岩屑被挤到外壳的内壁上，由于冲洗液的密度比岩屑的密度小的，存在密度差，由于密度差的影响，密度大的岩屑因沉降下来，落到底部；密度小的冲洗液，在水泵供给的冲洗液压力作用下，经出口管的通水口流出，冷却钻头，润滑钻具，排除岩屑。且所述孔内水力排除岩屑装置是位于孔内，上接主动钻杆的下端，下接钻杆柱的上端，由钻进钻杆驱动，不需单独驱动机构，地面无污染，不占地面面积，排除岩屑效果好，具有很好的市场前景。
附图说明
图1是本发明具体实施方式1提供的孔内水力排除岩屑装置的结构示意图；
图2是图1中A-A向的剖面图。
图中:
1、外壳；2、上接头；3、下接头；4、入口管；5、出口管；6、岩屑容纳腔；7、上法兰盘；8、下法兰盘；9、异形斜孔；10、螺旋片；11、通水孔；12、通孔。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
请参照图1和图2所示，本实施例中，一种孔内水力排除岩屑装置设置于主动钻杆下方，包括外壳1、上接头2、下接头3、入口管4和出口管5，所述外壳1为圆柱体结构，所述上接头2的一端通过螺母连接于外壳1的上端，另一端连接主动钻杆下部，所述下接头的3一端通过螺母连接于外壳1的下端，另一端连接钻杆，所述外壳1内于上接头2和下接头3之间形成岩屑容纳腔6，所述入口管4通过上法兰盘7连接于外壳1内上接头2的底部，所述出口管5通过下法兰盘8连接于外壳1内下接头3的上部，且所述入口管4和出口管5平行于外壳1的轴线设置，且两者均偏离外壳1的轴线。
所述入口管4的下部开设有异形斜孔9，所述外壳1内对应异形斜孔9的位置于入口管4的两侧设置用于破碎岩屑的螺旋片10，所述螺旋片10上开设有多个小孔，所述出口管5的上部开设有通水孔11。
所述岩屑容纳腔6的底部开设有用于清理岩屑的通孔12，所述通孔12内安装螺钉，当岩屑容纳腔6的下部容纳了足够的岩屑后，卸下螺钉，通过通孔12清理岩屑，完毕之后拧紧螺钉，继续进行钻进作业。
钻进过程中，冲洗液在一定压力下从水泵通过高压胶管、水龙头、主动钻杆进入水力排除岩屑装置，由于入口管4偏离钻杆回转轴线，水力排除岩屑装置在回转时流经入口管4的冲洗液在离心力作用下产生剧烈旋流，冲洗液在切向上和径向上承受一定的力作用，冲洗液撞击外壳1和螺旋片10后，岩屑被挤到外壳1的内壁上，由于冲洗液的密度比岩屑的密度小的，存在密度差，由于密度差的影响，密度大的岩屑因沉降下来，落到底部；密度小的冲洗液，在水泵供给的冲洗液压力作用下，经出口管5的通水口11流出，进入孔底，冷却钻头，润滑钻具，排除岩屑。
以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施例限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种孔内水力排除岩屑装置，其包括外壳、上接头、下接头、入口管和出口管，其特征在于：所述上接头的一端连接于外壳的上端，另一端连接主动钻杆下部，所述下接头的一端连接于外壳的下端，另一端连接钻杆，所述外壳内于上、下接头之间形成岩屑容纳腔，所述入口管通过上法兰盘连接于外壳内上接头的底部，所述出口管通过下法兰盘连接于外壳内下接头的上部，且所述入口管的下部开设有异形斜孔，所述外壳内对应异形斜孔的位置于入口管的两侧设置用于破碎岩屑的螺旋片，所述出口管的上部开设有通水孔。
2.根据权利要求1所述的一种孔内水力排除岩屑装置，其特征在于：所述入口管和出口管平行于外壳的轴线设置，且两者均偏离外壳的轴线。
3.根据权利要求1或2任一项所述的一种孔内水力排除岩屑装置，其特征在于：所述岩屑容纳腔的底部开设有用于清理岩屑的通孔，所述通孔内安装螺钉。
4.根据权利要求1所述的一种孔内水力排除岩屑装置，其特征在于：所述螺旋片上开设有多个小孔。
5.根据权利要求1所述的一种孔内水力排除岩屑装置，其特征在于：所述上、下接头均通过螺母连接于外壳上。
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