CN107893633A - 一种煤层液压钻自动水力纠偏装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种煤层液压钻自动水力纠偏装置，属于钻井装置技术领域。本发明装置首先将钻杆通过钻杆卡扣固定在定位套内，再接通电源，打开控制台，发动电机传递动力至钻杆接头带动钻杆，并通过压力传感器传递的信息计算偏移情况，并控制气垫内气压调整钻杆方向，同时控制液压机使储水罐中的水流从射流通道注入射流口，对钻头偏斜反方向形成高速射流，对岩石进行定向局部破坏，使该方向上的岩石相对变“软”，钻孔将向该方向钻进，即沿钻孔偏斜的反方向钻进，修正偏斜方向。
Description
技术领域
本发明涉及一种煤层液压钻自动水力纠偏装置，属于钻井装置技术领域。
背景技术
井眼偏斜，又称井斜，对井下施王工作产生极大危害，使井底无法达到预定点，影响井眼的通风、排水及能源的开采效果，降低钻进效率，拖延施工进度。井斜是由于钻头的歪斜，使井眼偏离原先设计的路径，而发生歪斜。而钻头的歪斜主要原因有两点第一，由于地质环境中，岩层的改变或岩层中岩石硬度不均导致钻头受力不平衡，从而发生钻头歪斜：第二，钻具在长期工作中，钻杆发生扭曲、弯斜，导致钻头歪斜。
由于各种因素，导致钻头没有按照预设路径进行钻进工作，会对井下施工造成不良影响，甚至会对后续工程造成危害。主要影响有以下几个方面：
（1）由于发生井斜，会导致钻好的井眼不可用，或地质数据有偏差，打乱了井眼的布置，影响了后期工程的进行。
（2）如若井斜过大，会使井底偏离目标位置，增加不必要的工作量，甚至在钻进过程中遇到本不该遇到的地下暗河或瓦斯层，导致工程事故的发生，还可能造成施工人员伤亡。
（3）对于钻头来说，产生井斜后，钻头受力不均，产生不均匀的磨损，导致钻头损坏。同时，由于钻头歪斜，引起钻杆倾斜并与井壁接触，产生摩擦，导致钻杆及钻杆上布置的其他设备产生磨损或毁坏。
（4）井叙较大，还会产生下套管困难，会发生套管不居中的现象，为后期的固井工作増加了难度。同时，下套管困难还会引起钻进效率下降，影响钻井工程进度。
（5）井跟发生偏斜后，会对瓦斯抽排孔、排水孔、通风扎等井下井孔造成影响，使其不能按照设定进行瓦斯、空气和施工用水的输送，同时给部分运输器械的井眼输送井下设备造成巨大困扰。
因此，为了减少井下作业量、避免井下事故的发生，施工人员需采用井下定向钻孔纠偏技术来保证井眼轨迹与设计轨迹相吻合。
发明内容
本发明主要解决的技术问题：针对井眼偏斜对井下施王工作产生极大危害，使井底无法达到预定点，影响井眼的通风、排水及能源的开采效果，降低钻进效率的问题，本发明提供了一种煤层液压钻自动水力纠偏装置。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案：
一种煤层液压钻自动水力纠偏装置，包括外壳、钻杆卡扣、定位套、钻杆接头、压力传感器、气垫、控制台、液压机、储水罐、注水入口、射流通道、射流口、电源线，其特征在于：外壳顶端装有定位套，定位套内部设有钻杆接头，由压力传感器和气垫包裹，压力传感器和气垫连接控制台，控制台连接液压机。
所述定位套内还设有射流口，通过射流通道与储水罐联通。
所述控制台可控制液压机使储水罐中的水流出入。
所述控制台可通过压力传感器传递的信息计算偏移情况，并控制气垫内气压调整钻杆方向。
所述射流口有12~36个，呈环形保卫钻杆接头。
所述控制台内设有电机，可传递动力至钻杆接头。
所述定位套外部布置有钻杆卡扣，可固定钻杆。
本发明的有益效果是：
本发明保证纠偏过程中的有效施工，纠正钻具的偏斜，使钻孔轨迹沿着预设轨迹钻进至终孔，提高钻井速度，缩短钻井周期，减少施工风险；本发明结合经济型的水力纠偏技术，实现随钻自动水力纠偏，省却了纠偏过程中的提下钻具的操作过程，既节省非钻进时间，又保证钻孔的连续性，工作效率也得到提高；相比较其他随钻纠偏钻具，本发明成本低，且操作简单、易学易用。
附图说明
图1为一种煤层液压钻自动水力纠偏装置的构造示意图。
其中，1、外壳；2、钻杆卡扣；3、定位套；4、钻杆接头；5、压力传感器；6、气垫；7、控制台；8、液压机；9、储水罐；10、注水入口；11、射流通道；12、射流口；13、电源线。
具体实施方式
一种煤层液压钻自动水力纠偏装置，包括外壳1、钻杆卡扣2、定位套3、钻杆接头4、压力传感器5、气垫6、控制台7、液压机8、储水罐9、注水入口10、射流通道11、射流口12、电源线13，其特征在于：外壳1顶端装有定位套3，定位套3内部设有钻杆接头4，由压力传感器5和气垫6包裹，压力传感器5和气垫6连接控制台7，控制台7连接液压机8。所述定位套3内还设有射流口12，通过射流通道11与储水罐9联通。所述控制台7可控制液压机8使储水罐9中的水流出入。所述控制台7可通过压力传感器5传递的信息计算偏移情况，并控制气垫6内气压调整钻杆方向。所述射流口12有12~36个，呈环形保卫钻杆接头4。所述控制台7内设有电机，可传递动力至钻杆接头4。所述定位套3外部布置有钻杆卡扣2，可固定钻杆。首先将钻杆通过钻杆卡扣2固定在定位套3内，再接通电源，打开控制台7，发动电机传递动力至钻杆接头4带动钻杆，并通过压力传感器5传递的信息计算偏移情况，并控制气垫6内气压调整钻杆方向，同时控制液压机8使储水罐9中的水流从射流通道11注入射流口12，对钻头偏斜反方向形成高速射流，对岩石进行定向局部破坏，使该方向上的岩石相对变“软”，钻孔将向该方向钻进，即沿钻孔偏斜的反方向钻进，修正偏斜方向。
Claims (7)
1.一种煤层液压钻自动水力纠偏装置，包括外壳（1）、钻杆卡扣（2）、定位套（3）、钻杆接头（4）、压力传感器（5）、气垫（6）、控制台（7）、液压机（8）、储水罐（9）、注水入口（10）、射流通道（11）、射流口（12）、电源线（13），其特征在于：外壳（1）顶端装有定位套（3），定位套（3）内部设有钻杆接头（4），由压力传感器（5）和气垫（6）包裹，压力传感器（5）和气垫（6）连接控制台（7），控制台（7）连接液压机（8）。
2.根据权利要求1所述的一种煤层液压钻自动水力纠偏装置，其特征在于：所述定位套（3）内还设有射流口（12），通过射流通道（11）与储水罐（9）联通。
3.根据权利要求1所述的一种煤层液压钻自动水力纠偏装置，其特征在于：所述控制台（7）可控制液压机（8）使储水罐（9）中的水流出入。
4.根据权利要求1所述的一种煤层液压钻自动水力纠偏装置，其特征在于：所述控制台（7）可通过压力传感器（5）传递的信息计算偏移情况，并控制气垫（6）内气压调整钻杆方向。
5.根据权利要求1所述的一种煤层液压钻自动水力纠偏装置，其特征在于：所述射流口（12）有12~36个，呈环形保卫钻杆接头（4）。
6.根据权利要求1所述的一种煤层液压钻自动水力纠偏装置，其特征在于：所述控制台（7）内设有电机，可传递动力至钻杆接头（4）。
7.根据权利要求1所述的一种煤层液压钻自动水力纠偏装置，其特征在于：所述定位套（3）外部布置有钻杆卡扣（2），可固定钻杆。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110578514A (zh) * | 2019-10-16 | 2019-12-17 | 高九华 | 旋转钻杆定向施工轨迹测量纠偏装置 |
| CN113236225A (zh) * | 2021-05-19 | 2021-08-10 | 中国石油大学(华东) | 一种煤矿钻进偏离预警传感器系统和钻进纠偏方法 |
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2017
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