CN106089026B - 一种贯通式潜孔冲击器交叉配气装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种贯通式潜孔冲击器交叉配气装置，包括上接头体、下接头体和内管，内管与下接头体之间的环形空间、下接头体上段的竖向通孔、上接头体的上通孔和内圆孔共同形成进气通道，进气通道与贯通式潜孔冲击器的高压进气通道相通，内管的中心孔和下接头体上段的横向通孔共同形成排气通道，排气通道与贯通式潜孔冲击器的低压排气通道相通，进气通道和排气通道相互独立。本发明所述贯通式潜孔冲击器交叉配气装置连接于单通道钻杆与贯通式潜孔冲击器之间，使贯通式潜孔冲击器不仅能够实现反循环钻进，而且还能在需要的场合如复杂地层的松软表层实现正循环钻进或旋冲挤密钻进，并使贯通式潜孔冲击器形成反吹作业效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种贯通式潜孔冲击器的辅助装置，尤其涉及一种贯通式潜孔冲击器交叉配气装置。
背景技术
复杂地层钻进往往需要多种钻探工艺的组合，尤其对于表层为土体、下方为砂卵石层且混有孤石、漂石，再深入则为强风化或中风化岩体的地层，例如中国西南地区四川盆地境内大部分区域，均具有上述地质特征。
将潜孔风动冲击器组成旋冲钻具应用于上述类型地层可以获得较高的钻进效率，贯通式潜孔冲击器尤其适用于上述复杂地层。
但是，由于地表土层和砂卵石层较为松散，贯通式潜孔冲击器采用常规正循环钻进必须跟套管，否则极易塌孔；跟管钻进又存在以下缺陷：第一，跟管钻进的钻具接卸操作较为复杂，工人劳动强度大；第二，套管在砂卵石层磨损严重、重复使用频次不高，消耗量大。
所以，针对上述复杂地层，需要一种既能在松散的表层钻孔不崩塌、又能在坚硬的下层顺利钻进的潜孔冲击器或冲击器组件，来克服上述问题。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种能够配合贯通式潜孔冲击器在松散土体实施旋冲挤密钻进且不塌孔的贯通式潜孔冲击器交叉配气装置。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种贯通式潜孔冲击器交叉配气装置，包括上接头体、下接头体和内管，以所述贯通式潜孔冲击器应用时的上下方向为上下方向，所述上接头体的上部设有内圆孔，所述内圆孔的孔壁上设有用于与单通道钻杆连接的内螺纹，所述上接头体的下部设有外径小于上部的螺纹柱，所述上接头体的上部和下部之间设有多个圆周方向分布的上通孔，所述上通孔的两端分别与所述内圆孔和所述上接头体的外部相通；所述下接头体设有竖向的中心通孔，所述下接头体的上段的内孔孔径小于所述下接头体的下段的内孔孔径，所述下接头体的上段的内孔壁通过螺纹与所述上接头体的螺纹柱连接，所述下接头体的上段的环形壁上设有多个沿圆周分布的互不相通的竖向通孔和横向通孔，所述竖向通孔的两端分别与所述上通孔和所述下接头体的下段的内孔相通，所述横向通孔的两端分别与所述下接头体的上段的内孔和下接头体的上段外部相通；所述内管置于所述下接头体的中心通孔内，所述内管的上端外壁与所述下接头体的上段内壁密封连接，所述下接头体的下段外壁设有用于与所述贯通式潜孔冲击器连接的外螺纹；所述下接头体和所述内管均与所述贯通式潜孔冲击器连接后，所述内管与所述下接头体之间的环形通道与所述贯通式潜孔冲击器的高压进气通道相通，所述内管的中心孔与所述贯通式潜孔冲击器的低压排气通道相通。
上述结构中，内管与下接头体之间的环形空间、下接头体上段的竖向通孔、上接头体的上通孔和内圆孔共同形成进气通道，内管的中心孔和下接头体上段的横向通孔共同形成排气通道，进气通道和排气通道相互独立；进气通道将单通道钻杆的中心通孔内集中分布的高压气体转换为环形分布的高压气体并输送给贯通式潜孔冲击器，使贯通式潜孔冲击器可以完成正循环钻进或旋冲挤密钻进，而且贯通式潜孔冲击器排出的低压气体通过本配气装置的排气通道排出，使贯通式潜孔冲击器形成反吹作业效果。
进一步，为了防止外界岩屑碎渣进入本配气装置内，所述下接头体的上段外壁上与所述横向通孔对应的位置设有环形凹槽，所述环形凹槽外安装有环形带状的排气罩，所述排气罩上设有多个孔径小于所述横向通孔的排气孔。这种结构既不影响正常排气，又通过减小排气孔径对岩屑碎渣进行有效阻挡，而且即使有少量碎渣进入环形凹槽，也因为排气罩阻挡了外界压力而使碎渣本身没有再进入下接头体内的压力，在排气过程中也易于被排出本配气装置外。
为了便于安装内管并实现密封连接，所述内管的上端与所述下接头体的上段之间、所述内管的下端与所述贯通式潜孔冲击器之间均为插接结构，所述内管的上端和下端外壁上分别设有密封凹环，所述密封凹环内设有“O”形密封圈。
为了更加紧固地连接上接头体和下接头体，所述上接头体的下部外壁设有上锥面环，所述下接头体的上段外壁设有下锥面环，所述上锥面环与所述下锥面环之间焊接连接，上锥面环与下锥面环之间的空隙用于堆积焊料以实现稳固焊接并避免焊料外凸。
为了提高连接强度，所述上接头体的螺纹柱与所述下接头体的上段的内孔壁之间通过梯形螺纹连接。
为了均匀分布气体通孔，所述下接头体的竖向通孔和横向通孔在圆周方向相间排列；所述横向通孔为腰型孔。
为了提高密封度，所述下接头体的上段中与所述上接头体的螺纹柱连接的端头处设有环形密封垫。
本发明的有益效果在于：
本发明所述贯通式潜孔冲击器交叉配气装置连接于单通道钻杆与贯通式潜孔冲击器之间，将单通道钻杆的中心通孔内集中分布的高压气体转换为环形分布的高压气体并输送给贯通式潜孔冲击器，使贯通式潜孔冲击器不仅能够实现反循环钻进，而且还能在需要的场合如复杂地层的松软表层实现正循环钻进或旋冲挤密钻进，而且贯通式潜孔冲击器排出的低压气体通过本配气装置的排气通道排出，使贯通式潜孔冲击器形成反吹作业效果，可有效防止钻杆与冲击器具有较大级配关系时的埋钻现象；本配气装置与双向贯通式潜孔冲击器配合使用效果更佳。
附图说明
图1是本发明所述贯通式潜孔冲击器交叉配气装置的立体图；
图2是本发明所述贯通式潜孔冲击器交叉配气装置的主视剖视图；
图3是图2中的A-A剖视图；
图4是本发明所述上接头体的立体图；
图5是本发明所述下接头体的立体图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1-图5所示，本发明所述贯通式潜孔冲击器交叉配气装置包括上接头体1、下接头体4、排气罩2和内管5，以所述贯通式潜孔冲击器(图中未示)应用时的上下方向为上下方向，上接头体1的上部设有内圆孔6，内圆孔6的孔壁上设有用于与单通道钻杆(图中未示)连接的内螺纹7，上接头体1的下部设有外径小于上部的螺纹柱11，上接头体1的上部和下部之间设有多个圆周方向均匀分布的上通孔9，上通孔9的两端分别与内圆孔6和上接头体1的外部相通；下接头体4设有竖向的中心通孔16，下接头体4的上段12的内孔(该内孔为中心通孔16的一部分)孔径小于下接头体4的下段的内孔(该内孔为中心通孔16的一部分)孔径，下接头体4的上段12的内孔壁通过梯形螺纹22与上接头体1的螺纹柱11连接，下接头体4的上段12的环形壁上设有多个沿圆周均匀分布的互不相通的竖向通孔15和横向通孔14，竖向通孔15和横向通孔14在圆周方向相间排列，横向通孔14为腰型孔，竖向通孔15的两端分别与上通孔9和下接头体4的下段的内孔相通，横向通孔14的两端分别与下接头体4的上段12的内孔和下接头体4的上段12的外部相通，下接头体4的上段12的外壁上与横向通孔14对应的位置设有环形凹槽13，环形凹槽13外通过内六角紧定螺钉20安装有环形带状的排气罩2，排气罩2上设有多个孔径小于横向通孔14的排气孔3；内管5置于下接头体4的中心通孔16内，内管5的上端外壁与下接头体4的上段内壁密封连接，下接头体4的下段外壁设有用于与所述贯通式潜孔冲击器连接的外螺纹18；下接头体4和内管5均与所述贯通式潜孔冲击器连接后，内管5与下接头体4之间的环形通道与所述贯通式潜孔冲击器的高压进气通道相通，内管5的中心孔17与所述贯通式潜孔冲击器的低压排气通道相通。
为了实现稳固、密封连接，内管5的上端与下接头体4的上段12之间、内管5的下端与所述贯通式潜孔冲击器之间均为插接结构，内管5的上端和下端外壁上分别设有密封凹环(图中未标记)，所述密封凹环内设有“O”形密封圈19；上接头体1的下部外壁设有上锥面环21，下接头体4的上段12的外壁设有下锥面环23，上锥面环21与下锥面环23之间焊接连接，上锥面环21与下锥面环23之间的空隙堆积有环形的焊料8；下接头体4的上段12中与上接头体1的螺纹柱11连接的端头处设有环形密封垫10。
结合图1-图5，使用时，将上接头体1与单通道钻杆连接，将下接头体4和内管5分别与贯通式潜孔冲击器对应连接，单通道钻杆的中心通孔内的高压气体依次经过上接头体1的内圆孔6、上通孔9、下接头体4的上段12的竖向通孔15、内管5与下接头体4之间的环形空间，然后进入贯通式潜孔冲击器的高压进气通道，高压气体驱动贯通式潜孔冲击器完成正循环钻进或旋冲挤密钻进，做功后的低压气体经过贯通式潜孔冲击器的低压排气通道后再依次经过内管5的中心孔17、下接头体4的上段12的横向通孔14、环形凹槽13、排气罩2上的排气孔3，然后排出本配气装置外，完成在贯通式潜孔冲击器上方的排气，形成反吹作业状态。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。
Claims (7)
1.一种贯通式潜孔冲击器交叉配气装置，其特征在于：包括上接头体、下接头体和内管，以所述贯通式潜孔冲击器应用时的上下方向为上下方向，所述上接头体的上部设有内圆孔，所述内圆孔的孔壁上设有用于与单通道钻杆连接的内螺纹，所述上接头体的下部设有外径小于上部的螺纹柱，所述上接头体的上部和下部之间设有多个圆周方向分布的上通孔，所述上通孔的两端分别与所述内圆孔和所述上接头体的外部相通；所述下接头体设有竖向的中心通孔，所述下接头体的上段的内孔孔径小于所述下接头体的下段的内孔孔径，所述下接头体的上段的内孔壁通过螺纹与所述上接头体的螺纹柱连接，所述下接头体的上段的环形壁上设有多个沿圆周分布的互不相通的竖向通孔和横向通孔，所述竖向通孔的两端分别与所述上通孔和所述下接头体的下段的内孔相通，所述横向通孔的两端分别与所述下接头体的上段的内孔和下接头体的上段外部相通；所述内管置于所述下接头体的中心通孔内，所述内管的上端外壁与所述下接头体的上段内壁密封连接，所述下接头体的下段外壁设有用于与所述贯通式潜孔冲击器连接的外螺纹；所述下接头体和所述内管均与所述贯通式潜孔冲击器连接后，所述内管与所述下接头体之间的环形通道与所述贯通式潜孔冲击器的高压进气通道相通，所述内管的中心孔与所述贯通式潜孔冲击器的低压排气通道相通。
2.根据权利要求1所述的贯通式潜孔冲击器交叉配气装置，其特征在于：所述下接头体的上段外壁上与所述横向通孔对应的位置设有环形凹槽，所述环形凹槽外安装有环形带状的排气罩，所述排气罩上设有多个孔径小于所述横向通孔的排气孔。
3.根据权利要求1或2所述的贯通式潜孔冲击器交叉配气装置，其特征在于：所述内管的上端与所述下接头体的上段之间、所述内管的下端与所述贯通式潜孔冲击器之间均为插接结构，所述内管的上端和下端外壁上分别设有密封凹环，所述密封凹环内设有“O”形密封圈。
4.根据权利要求1或2所述的贯通式潜孔冲击器交叉配气装置，其特征在于：所述上接头体的下部外壁设有上锥面环，所述下接头体的上段外壁设有下锥面环，所述上锥面环与所述下锥面环之间焊接连接。
5.根据权利要求1或2所述的贯通式潜孔冲击器交叉配气装置，其特征在于：所述上接头体的螺纹柱与所述下接头体的上段的内孔壁之间通过梯形螺纹连接。
6.根据权利要求1或2所述的贯通式潜孔冲击器交叉配气装置，其特征在于：所述下接头体的竖向通孔和横向通孔在圆周方向相间排列；所述横向通孔为腰型孔。
7.根据权利要求1或2所述的贯通式潜孔冲击器交叉配气装置，其特征在于：所述下接头体的上段中与所述上接头体的螺纹柱连接的端头处设有环形密封垫。
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