CN108533187A - 探水钻杆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种探水钻杆，本发明包括多节相连接的钻杆单元，钻杆单元的中部设置有过水通道，所述的钻杆单元的一端为设置有内螺纹的母接头，钻杆单元的另一端为设置有外螺纹的公接头，至少有一对相邻钻杆单元之间设置有阻流元件，当过水通道内通水时，所述的相邻钻杆单元之间通过阻流元件连通，当过水通道内不通水时，所述的相邻钻杆单元之间不连通。本发明相对于传统阻流滚球式的方式，在钻探停水时，阻流元件的响应速度快，能够有效避免钻渣等进入过水通孔内，避免钻渣沉积，阻塞过水通道。
Description
技术领域
本发明涉及钻探领域，具体涉及一种探水钻杆。
背景技术
我国井下地质勘探中，采用普通钻杆钻探，在反复停水时，由于钻杆内回水形成负压，孔底钻渣被吸入水道，造成水道阻塞，不能满足生产和开发的要求，影响了煤矿正常生产。
申请号为中国专利文件公开了2010201380185的专利文件公开了一种探水钻杆，具体公开一下内容：探水钻杆由多节钻杆通过螺纹对接而成，至少在其中一对对接的钻杆的母接头通水孔进口与公接头通水孔出口之间的空间内装有阻流滚球，通过阻流滚球阻挡钻渣倒吸。但是这种方式在停水时不能做到及时的响应，尤其是部分钻渣穿过阻流滚球后，在供水时反而受到阻流滚球的阻挡，逐渐沉积后，影响供水效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种阻流元件在停水时响应及时的探水钻杆。
为了解决上述问题，本发明包括多节相连接的钻杆单元，钻杆单元的中部设置有过水通道，所述的钻杆单元的一端为设置有内螺纹的母接头，钻杆单元的另一端为设置有外螺纹的公接头，至少有一对相邻钻杆单元之间设置有阻流元件，当过水通道内通水时，所述的相邻钻杆单元之间通过阻流元件连通，当过水通道内不通水时，所述的相邻钻杆单元之间不连通。
作为优化，本发明所述的阻流元件包括挡水筒和固定导水管，所述的挡水筒滑动设置在其中一个钻杆单元的公接头内，所述的固定导水管固定设置在与所述钻杆单元相邻的钻杆单元的母接头内，挡水筒靠近过水通道的一端敞口，所述的固定导水管包括导水座和与导水座固定连接的连接管，所述的导水座内设置有空腔，所述的连接管通过导水座的空腔与相邻钻杆单元内的过水通道连通，连接管的顶部封闭，且连接管靠近导水座的一端的侧壁上通水孔，所述的挡水筒的靠近固定导水管的一侧设置有底板，所述的底板的中部设置有与连接管的外径相匹配的通孔，挡水筒通过所述通孔滑动套设在连接管上，且挡水筒的外径与钻杆单元的公接头的内径相匹配，且公接头靠近过水通道内的一侧设置有限位台阶，所述的导水座与挡水筒之间设置有弹簧，当过水通道内不通水时，所述的挡水筒位于靠近限位台阶的极限位置，所述的连接管上的通水孔位于挡水筒的外侧，所述的弹簧处于自然状态或压缩状态，当过水通道内通水时，所述的弹簧处于压缩状态，所述的连接管上的通水孔位于挡水筒内。
作为优化，本发明所述的阻流元件还包括内阻流元件，所述的内阻流元件包括活塞和连接杆，所述的活塞设置在固定导水管内，所述的连接杆的一端与活塞固定连接，连接杆的另一端穿过连接管的顶端且通过支架连接在挡水筒上，所述的活塞的直径与连接杆的内径相匹配，当挡水筒位于远离导水座的极限位置时，所述的活塞位于连接管内，且活塞位于连接管的通水孔靠近导水座的一侧，当挡水筒位于靠近导水座的极限位置时，所述的活塞完全位于导水座中。
作为优化，本发明所述的活塞上间隔设置有多个密封圈。
作为优化，本发明所述的支架包括内连接环和沿内连接环周向方向分布的若干连接板，所述的连接板的长度方向均沿连接环的径向方向，所有连接板的一端均固定连接在内连接环上，连接板的另一端均固定连接在挡水筒内，所述的连接杆与内连接环固定连接。
作为优化，本发明所述的相邻钻杆单元的公接头与母接头的连接面为锥形面，且母接头处的外径与钻杆单元的中部的外径相同。
作为优化，本发明所述的所有钻杆单元中有一对钻杆单元之间设置有阻流元件，所述的设置阻流元件的钻杆单元设置在靠近钻头的一端。
本发明的有益效果是：本发明的探水钻杆在进行供水时，过水通道内的水流冲击挡水筒，推动挡水筒向靠近导水座的方向移动，直至水流的冲击力与弹簧的弹力相平衡，挡水筒移动至使连接管上的通水孔位于挡水筒内的状态，水流通过通水孔进入到连接管以及导水座中，进一步流入到下一个钻杆单元的过水通孔内，在停水时，在负压力以及弹簧的弹力的作用下，挡水筒快速复位，连接管上的通水孔此时位于挡水筒的外侧，阻流元件两端的钻杆单元不再连通，钻渣等泥浆也不会进入到过水通道内。本发明相对于传统阻流滚球式的方式，在钻探停水时，阻流元件的响应速度快，能够有效避免钻渣等进入过水通孔内，避免钻渣沉积，阻塞过水通道。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中B处的放大示意图。
其中：1、母接头，2、钻杆单元，3、过水通道，4、公接头，5、阻流元件，6、支架，7、挡水筒，8、连接杆，9、连接管，10、弹簧，11、活塞，12、导水座，9-1、通水孔。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1所示的探水钻杆，包括多节相连接的钻杆单元2，钻杆单元2的中部设置有过水通道3，所述的钻杆单元2的一端为设置有内螺纹的母接头1，钻杆单元2的另一端为设置有外螺纹的公接头4，至少有一对相邻钻杆单元2之间设置有阻流元件5，择优选取为一对相邻钻杆单元2之间设置有阻流元件5，所述的阻流元件5设置在靠近钻头的一端，即尽量减少钻渣进入到钻杆单元2中的流量。当过水通道3内通水时，所述的相邻钻杆单元2之间通过阻流元件5连通，当过水通道3内不通水时，所述的相邻钻杆单元2之间不连通。所述的相邻钻杆单元2的公接头4与母接头1的连接面为锥形面，既便于公接头4与母接头1之间对接还能够增加公接头4与母接头1之间的接触面积，增强连接强度。且母接头1处的外径与钻杆单元2的中部的外径相同，这样设置能够让避免连接处的管径相对于中间段过粗，影响钻杆进出钻孔。
如图2所示，本实施例所述的阻流元件5包括挡水筒7和固定导水管，所述的挡水筒7滑动设置在其中一个钻杆单元2的公接头4内，过水通道3中通水时，水流方向为由该钻杆单元2的母接头1流向该钻杆单元2的公接头4。所述的固定导水管固定设置在与所述钻杆单元2相邻的钻杆单元2的母接头1内，挡水筒7靠近过水通道3的一端敞口，所述的固定导水管包括导水座12和与导水座12固定连接的连接管9，所述的导水座12内设置有空腔，所述的连接管9通过导水座12的空腔与相邻钻杆单元2内的过水通道3连通，连接管9的顶部封闭，且连接管9靠近导水座12的一端的侧壁上通水孔9-1，所述的挡水筒7的靠近固定导水管的一侧设置有底板，所述的底板的中部设置有与连接管9的外径相匹配的通孔，挡水筒7通过所述通孔滑动套设在连接管9上，且挡水筒7的外径与钻杆单元2的公接头4的内径相匹配，且公接头4靠近过水通道3内的一侧设置有限位台阶，所述的导水座12与挡水筒7之间设置有弹簧10，当过水通道3内不通水时，所述的挡水筒7位于靠近限位台阶的极限位置，所述的连接管9上的通水孔9-1位于挡水筒7的外侧，所述的弹簧10处于自然状态或压缩状态，当过水通道3内通水时，所述的弹簧10处于压缩状态，所述的连接管9上的通水孔位于挡水筒7内。
本实施例所述的阻流元件还包括内阻流元件，所述的内阻流元件包括活塞11和连接杆8，所述的活塞11设置在固定导水管内，所述的连接杆8的一端与活塞11固定连接，连接杆8的另一端穿过连接管9的顶端且通过支架6连接在挡水筒7上，所述的活塞11的直径与连接杆8的内径相匹配，所述的活塞11上间隔设置有多个密封圈。当挡水筒7位于远离导水座12的极限位置时，所述的活塞11位于连接管9内，且活塞11位于连接管9的通水孔9-1靠近导水座12的一侧，当挡水筒7位于靠近导水座12的极限位置时，所述的活塞11完全位于导水座12中。所述的支架6包括内连接环和沿内连接环周向方向分布的若干连接板，所述的连接板的长度方向均沿连接环的径向方向，所有连接板的一端均固定连接在内连接环上，连接板的另一端均固定连接在挡水筒7内，所述的连接杆与内连接环固定连接。在停水时，活塞11进入到连接管9中，能够避免钻渣等泥浆通过连接管9上的通水孔9-1进入到连接管9与公接头4之间的空间内。
上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本发明权利要求书且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。
Claims (7)
1.一种探水钻杆，包括多节相连接的钻杆单元，钻杆单元的中部设置有过水通道，所述的钻杆单元的一端为设置有内螺纹的母接头，钻杆单元的另一端为设置有外螺纹的公接头，其特征在于：至少有一对相邻钻杆单元之间设置有阻流元件，当过水通道内通水时，所述的相邻钻杆单元之间通过阻流元件连通，当过水通道内不通水时，所述的相邻钻杆单元之间不连通。
2.根据权利要求1所述的探水钻杆，其特征在于：所述的阻流元件包括挡水筒和固定导水管，所述的挡水筒滑动设置在其中一个钻杆单元的公接头内，所述的固定导水管固定设置在与所述钻杆单元相邻的钻杆单元的母接头内，挡水筒靠近过水通道的一端敞口，所述的固定导水管包括导水座和与导水座固定连接的连接管，所述的导水座内设置有空腔，所述的连接管通过导水座的空腔与相邻钻杆单元内的过水通道连通，连接管的顶部封闭，且连接管靠近导水座的一端的侧壁上通水孔，所述的挡水筒的靠近固定导水管的一侧设置有底板，所述的底板的中部设置有与连接管的外径相匹配的通孔，挡水筒通过所述通孔滑动套设在连接管上，且挡水筒的外径与钻杆单元的公接头的内径相匹配，且公接头靠近过水通道内的一侧设置有限位台阶，所述的导水座与挡水筒之间设置有弹簧，当过水通道内不通水时，所述的挡水筒位于靠近限位台阶的极限位置，所述的连接管上的通水孔位于挡水筒的外侧，所述的弹簧处于自然状态或压缩状态，当过水通道内通水时，所述的弹簧处于压缩状态，所述的连接管上的通水孔位于挡水筒内。
3.根据权利要求2所述的探水钻杆，其特征在于：所述的阻流元件还包括内阻流元件，所述的内阻流元件包括活塞和连接杆，所述的活塞设置在固定导水管内，所述的连接杆的一端与活塞固定连接，连接杆的另一端穿过连接管的顶端且通过支架连接在挡水筒上，所述的活塞的直径与连接杆的内径相匹配，当挡水筒位于远离导水座的极限位置时，所述的活塞位于连接管内，且活塞位于连接管的通水孔靠近导水座的一侧，当挡水筒位于靠近导水座的极限位置时，所述的活塞完全位于导水座中。
4.根据权利要求3所述的探水钻杆，其特征在于：所述的活塞上间隔设置有多个密封圈。
5.根据权利要求3所述的探水钻杆，其特征在于：所述的支架包括内连接环和沿内连接环周向方向分布的若干连接板，所述的连接板的长度方向均沿连接环的径向方向，所有连接板的一端均固定连接在内连接环上，连接板的另一端均固定连接在挡水筒内，所述的连接杆与内连接环固定连接。
6.根据权利要求1-5中任何一项所述的探水钻杆，其特征在于：所述的相邻钻杆单元的公接头与母接头的连接面为锥形面，且母接头处的外径与钻杆单元的中部的外径相同。
7.根据权利要求6所述的探水钻杆，其特征在于：所述的所有钻杆单元中有一对钻杆单元之间设置有阻流元件，所述的设置阻流元件的钻杆单元设置在靠近钻头的一端。
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