CN108756794B - 绳索取芯钻机用水路控制组件及方法 - Google Patents

Abstract

一种绳索取芯钻机用水路控制组件及方法，控制组件包含可旋转通缆水接头、水路控制阀组、常规水接头和连接管路，所述水路控制阀组为互通式的四通管件，三个接口设有两通球阀，通过三个两通球阀的打开及关闭，以控制四个接口之间的通断关系，实现对水路控制，所述可旋转通缆水接头包括端盖、封水环、挡环、芯轴、旋转套、水管接头和过渡接头，所述芯轴末端设有供封水环与挡环间隔安装的凹槽，所述旋转套套合于芯轴的中部，所述旋转套上贯通连接有径向延伸的水管接头；由此，本发明结构简单，操作方便，能解决现有技术中存在水路控制辅助时间长，工人劳动强度及人员成本较高的问题。

Description

绳索取芯钻机用水路控制组件及方法

技术领域

本发明涉及岩心钻探领域，尤其涉及一种绳索取芯钻机用水路控制组件及方法。

背景技术

绳索取心钻进的特点是当岩心装满内管时，不需要提钻而用绳索打捞器从钻杆内把内管捞取上来获得岩心。钻探过程中，一般多以水或者泥浆作为介质，通过水接头与泥浆泵之间的通路将水送入孔底。正常钻进时，由于钻杆为旋转部件，应此需要常规水接头与钻杆连接，然后在常规水便与泥浆泵之间接上胶管。捞取岩心时主要是水平孔或者上仰孔，需要将打捞器放入取心钻杆内，接上通缆式水接头，然后用胶管连接水便与泥浆泵，靠水力将打捞器快速下放，接着卷扬提升打捞岩心，打捞岩心时，又需要将通缆式水接头与泥浆泵断开，以将提升内管钻具过程中，钻杆中的水排出。打捞完钻具取出岩心以后，又需要将内管钻具下入钻杆，连接常规水接头与钻杆，然后使用胶管连接水接头与泥浆泵，形成闭合水路输送钻具至孔底，继续钻进，当岩心管装满岩心以后，继续重复打捞过程。从以上过程可以看出，绳索取芯钻探过程中，需要成百上千次频繁的更换常规水接头与通缆式水接头，频繁的拆装泥浆泵与两种水接头之间的管路，由于水管尺寸较大，更换管路过程费时、费力、费人工。特别是在钻探水平孔或者上仰孔时，由于水回水压力较大，当拆装水管过程中，水柱四处喷溅，严重影响了钻场环境及钻场安全。而且由于钻场岩石碎屑较多，管路丝扣中夹带的碎屑常常使得丝扣拧卸困难，而且频繁的拆装胶管，不仅降低了丝扣的使用寿命，而且降低了水路的密封性。

目前，现有通缆式水接头胶管连接接头未固定安装，旋紧或拆卸通缆水接头时，会带着胶管一起旋转，因此拆卸过程中必须把胶管拆掉，无法实现不拆胶管跟换通缆水接头，影响了拆卸效率的提高。

另一方面，在钻进上仰孔时，连接通缆水接头及下打捞器过程与下斜孔及水平孔类似，但是，打捞过程中，由于重力的作用，内管总成在自重作用下捞出孔底，此时为了控制内管钻具下落速度，需要调节通缆式水便排水速度，间接控制内管下落速度，以便配合绞车缠绕钢丝绳，若下落速度控制不合理，一方面不利于绞车整齐缠绕钢丝绳，为下一次下放钻具埋下钢丝绳打结的隐患，进而造成钢丝绳折断，钻具掉落的孔内事故；另一方面，由于钻探上仰孔时，内管钻具靠自重下落，钻具下落至孔口时，无法人为控制内管钻具停止下落，而直接撞击通缆式水接头后尾部，由于需要频繁的打捞钻具，常此以往，造成通缆式水接头易损坏，而且频繁的撞击也易造成钢丝绳损伤隐患，引起打捞钻具过程中，钢丝绳断裂，造成孔内事故，影响钻探效率。

在钻探过程中，需要频繁的更换常规接头与通缆式水接头，特别是通缆水接头的连接，由于通缆水接头不能连接管路旋转，连接通缆式水接头与钻杆时，需要将管路拆掉，拧紧水接头与钻杆后，再次将管路连接。操作过程繁琐、费时，而且由于泥浆泵一般只有一个出水口，应此在更换常规水接头与通缆水接头时，也需要将连接管路拆卸及连接。水路更换过程占了很大一部分辅助时间。水路更换效率成为影响辅助时间重要因素。

由于钻进过程中，需要频繁的联通及断开水接头及泥浆泵，以实现进水及排水控制，由于钻场布置及水路组件操作便携性等因素限制。钻机操作人员很难同时控制钻机及泥浆泵，因此需要配备专门的泥浆泵操作人员，配合钻机操作人员完成钻机与泥浆泵的配合动作，从而实现取芯钻探过程。特别是在打上仰孔打捞内管钻具时，对排水速度与钻机操作人员紧密配合，因此需要相互之间频繁交流互动，而由于钻场钻机及泥浆泵同时工作，现场环境嘈杂，噪声较大，双方交流较困难，常出现双方交流不畅不能及时操作或者误操作，更有甚者造成钻井事故。

常规绳索取芯钻探过程中，水路的连接与拆卸占据了大量的辅助时间，严重影响了钻井效率，同时由于钻进过程中，需要同时操作泥浆泵及钻机，因此不得不配备辅助泥浆泵操作人员，不仅增加了钻井成本，而且在嘈杂的钻场，两人交流及配合很难，影响了钻井效率，更有甚者造成钻井或安全事故。

而且，图4显示了现有的通缆式水接头的结构图，从图中可以看出，现有通缆式水接头结构及功能比较简单，由于水管连接接头与水接头为固定式安装，且水管接头与通缆式水接头轴向垂直安装，若接上水管，旋紧或旋松通缆式水接头过程中，必将带着水管一起旋转，实际应用中无法实现，因此，在使用过程中，必须先拆开水管与通缆市水接头，然后旋紧或旋松通缆式水接头与钻杆之间的丝扣，最后再接上水管。由于水管尺寸较大，因此过程不仅费时，而且费力。另一方面，由于现有通缆水接头内部结构较为简单，在提升内管过程中长期撞击后端盖，容易造成通缆式水接损坏或者打捞器钢丝绳损坏。

由于结构原因，现通缆式水接头连接钻杆以后，转动钻杆时会带着水管一起转动，造成人员及设备损坏，而在某些特殊工况下，需要在连接通缆式水接头通水的情况下，转动钻杆，现有通缆式水接头无法实现此功能，所以只能放弃此操作，而限制了钻具功能发挥。

为此，本发明的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种绳索取芯钻机用水路控制组件及方法，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种绳索取芯钻机用水路控制组件及方法，其结构简单，操作方便，能解决现有技术中存在水路控制辅助时间长，工人劳动强度及人员成本较高的问题。

为解决上述问题，本发明公开了一种绳索取芯钻机用水路控制组件，包含可旋转通缆水接头、水路控制阀组、常规水接头和连接管路，其特征在于：

所述水路控制阀组为互通式的四通管件，其包含第一接口、第二接口、第三接口和第四接口，所述连接管路包含进水管、排水管、通缆水接头连接管和常规水接头连接管，所述进水管的一端与第一接口连接，另一端连接至泥浆泵的出水口，所述排水管的一端与第二接口相连，另一端直接通回至水池；所述通缆水接头连接管的一端连接至可旋转通缆式水接头，另一端连接第三接口，所述常规水接头连接管的一端连接第四接口，另一端连接至常规水接头；

所述第二接口设有第一两通球阀，所述第三接口设有第二两通球阀，所述第四接口设有第三两通球阀，从而通过三个两通球阀的打开及关闭，以控制四个接口之间的通断关系，以实现对水路的控制。

其中：第一两通球阀的出口设有第一连接接头，第二两通球阀的出口设有第二连接接头，第三两通球阀的出口设有第三连接接头。

其中：所述可旋转通缆水接头包括端盖、封水环、挡环、芯轴、旋转套、水管接头和过渡接头，所述芯轴为中空构件，其末端设有供封水环与挡环间隔安装的凹槽，且芯轴的末端通过端盖进行盖合，所述芯轴的顶端套设至过渡接头的后端，所述旋转套套合于芯轴的中部，所述芯轴的中部对应旋转套的位置径向设有至少一圈的多个圆孔，所述多个圆孔与芯轴的轴向孔贯通，所述旋转套上贯通连接有径向延伸的水管接头。

其中：所述封水环与挡环的高度和大于所述芯轴末端的凹槽的深度，从而当端盖拧紧时，能够压紧封水环及挡环。

其中：所述端盖、封水环及挡环的中心设有圆柱孔，以穿过绞车的钢丝绳来连接至打捞器。

其中：所述旋转套在水管接头的两侧与芯轴之间安装有密封圈。

其中：所述芯轴在旋转套的后侧设有第一定位凸缘，所述过渡接头在旋转套的前侧设有第二定位凸缘，以通过两个凸缘将旋转套105 进行准确的定位。

其中：所述芯轴的轴向孔中安装有弹簧，所述弹簧的后端抵靠于挡环，前端安装有顶心，所述顶心通过芯轴内缘的内凸起进行定位。

其中：所述顶心穿入弹簧中心长度大于弹簧极限压缩长度，由此，在芯轴的中心安装的弹簧可在钻进上仰孔时，内管总成在自重作用下下落至水接头末端时，打捞器末端先接触顶心，然后压缩弹簧，此设计可起到缓冲作用，避免内管总成下落中，硬撞击通缆水接头，起到软着陆的目的，以提高钻具使用寿命。

还公开了一种绳索取芯钻机用水路控制方法，其通过如上所述的绳索取芯钻机用水路控制组件进行控制，其特征在于包含如下步骤：

步骤一：正常钻进时，将常规水接头与钻杆连接，泥浆泵从水池抽水，通过常规水接头将水送入钻杆，然后动力头回转，正常钻进；

步骤二：在打捞内管时分三种情况，第一种是打水平孔或者小角度下斜孔时，将打捞器塞入钻杆，然后把可旋转通缆水接头与钻杆连接，泥浆泵输送高压水至可旋转通缆水接头最终输送至钻杆，推动打捞器至孔底来打捞内管，当提升内管时可旋转通缆水接头与水池接通，通过绞车提升内管过程中，钻杆中水可直接流回水池；第二种情况是打上仰孔时，下打捞器过程与水平孔相同，但打捞内管时，内管靠自重下落，通过球阀调节钻杆中的水回流速度，从而控制内管下落速度，从而配合绞车缠绕钢丝绳，同时避免下落速度过快损坏钻具，第三种为打大角度下斜孔或垂直孔，打捞器能靠自重下落至孔底，不需要连接通缆式水接头。

通过上述结构可知，本发明的绳索取芯钻机用水路控制组件及方法具有如下效果：

1、可减少岩心钻探过程中，管路连接及拆卸次数，减少了辅助时间，提高了钻井效率，降低了工人劳动强度；

2、同时只需一个司钻人员便可同时控制钻机及水路，减少了钻场人员配置，减少了人员成本，提高了水路控制的实时性，避免了由于水路与钻机配合不准确及时而造成的钻井事故。

3、可旋转通缆式水接头能解决了常规通缆式水接头在连接有水管时，无法旋转，因此必须来回拆卸水管的问题，只需根据需要更换水接头即可，不需要来回拆卸连接水管，简化了操作流程，缩短了辅助作业时间，降低了工人劳动强度。

4、可旋转通缆式水接头芯部设有缓冲机构，可避免打上斜孔时，打捞内管下降速度过快，硬撞击而损坏钻具。

5、水路控制组件可方便调节钻探中各水路的水量及方向以满足不同钻探工序的要求，操作便捷，且水路控制组件布置相对较灵活，便于司钻人员调节，不需要额外辅助人员，减少了人员配置。

本发明的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。

附图说明

图1显示了本发明的绳索取芯钻机用水路控制组件的结构示意图。

图2显示了本发明中水路控制阀组的结构示意图。

图3显示了本发明中可旋转通缆水接头的结构示意图。

图4显示了现有技术中通缆式水接头的结构示意图。

具体实施方式

参见图1，显示了本发明的绳索取芯钻机用水路控制组件的结构示意图。

所述绳索取芯钻机用水路控制组件包含可旋转通缆水接头1、水路控制阀组2、常规水接头3和连接管路，所述水路控制阀组2包含第一接口201、第二接口202、第三接口203和第四接口204，所述连接管路包含进水管401、排水管402、通缆水接头连接管403和常规水接头连接管404，其中，所述进水管401的一端与第一接口201 连接，另一端连接至泥浆泵8的出水口，所述排水管402的一端与第二接口202相连，另一端直接通回至水池7；所述通缆水接头连接管 403的一端连接至可旋转通缆式水接头1，另一端连接第三接口203，所述常规水接头连接管404的一端连接第四接口204，另一端连接至常规水接头3。

其中，参见图2，显示了本发明中水路控制阀组的优选实施例的结构示意图，所述水路控制阀组为互通式的四通管件，所述第二接口 202设有第一两通球阀205，所述第三接口203设有第二两通球阀 206，所述第四接口204设有第三两通球阀207，且第一两通球阀205 的出口设有第一连接接头208，第二两通球阀206的出口设有第二连接接头209，第三两通球阀207的出口设有第三连接接头210。

从而通过三个两通球阀的打开及关闭，以控制四个接口之间的通断关系，以实现对水路的控制。

参见图3，显示了本发明中可旋转通缆式水接头的优选实施例的结构示意图。

所述可旋转通缆水接头1包括端盖101、封水环102、挡环103、芯轴104、旋转套105、水管接头106、过渡接头107、弹簧108、顶心109和密封圈110。

其中，所述封水环102优选为橡胶或尼龙材质制成。

所述芯轴104为中空构件，其末端设有供封水环102与挡环103 间隔安装的凹槽，且芯轴104的末端通过端盖101进行盖合，优选的是，所述端盖101设有螺旋啮合于芯轴104后端外缘外螺纹的内螺纹，以实现盖合功能，且封水环102与挡环103的高度和大于所述芯轴 104末端的凹槽的深度，从而由于封水环102与挡环103高度和大于凹槽深度，因此，当端盖拧紧时，能够压紧封水环102及挡环103，而封水环102材质较软，故压实以后能够起到密封的作用。

所述端盖101、封水环102及挡环103的中心设有圆柱孔，以穿过绞车5的钢丝绳来连接至图1所示的打捞器6。

所述芯轴104的顶端套设至过渡接头107的后端，两者之间可通过螺纹进行啮合安装，所述过渡接头107可根据配合钻杆丝扣更换，提高了通缆水接头的互换性。

所述旋转套105套合于芯轴104的中部，所述旋转套105与芯轴 104留有一定间隙，所述芯轴104的中部对应旋转套105的位置径向设有至少一圈的多个圆孔，所述多个圆孔与芯轴104的轴向孔贯通，所述旋转套105上贯通连接有径向延伸的水管接头106，所述水管接头106的轴向通孔与芯轴104中部径向设置的多个圆孔对齐，这样，当水管接头106通水以后，水可通过该些孔道流入芯轴104轴向孔道，而且，旋转套105可相对芯轴104进行旋转，从而无需拆卸即可实现不同角度的连接。

为实现旋转套105和芯轴104之间的密封，所述旋转套105在水管接头106的两侧与芯轴104之间安装有密封圈，所述密封圈优选为 Y型密封圈，从而当可旋转通缆水接头1通水时，可保证密封，当未接通水时，可保证旋转套能够灵活转动。

优选的是，所述芯轴104在旋转套105的后侧设有第一定位凸缘，所述过渡接头107在旋转套105的前侧设有第二定位凸缘，以通过两个凸缘将旋转套105进行准确的定位。

优选的是，所述旋转套105的两侧设有法兰，所述法兰和芯轴 104之间形成设置密封圈的密封空间。

优选的是，所述芯轴104的轴向孔中安装有弹簧108，所述弹簧 108的后端抵靠于挡环103，前端安装有顶心109，所述顶心109通过芯轴104内缘的内凸起进行定位，且所述顶心109穿入弹簧108 中心长度大于弹簧108极限压缩长度，由此，在芯轴的中心安装的弹簧可在钻进上仰孔时，内管总成在自重作用下下落至水接头末端时，打捞器末端先接触顶心109，然后压缩弹簧，此设计可起到缓冲作用，避免免内管总成下落中，硬撞击通缆水接头，起到软着陆的目的，以提高钻具使用寿命。

由于可旋转式通缆水接头1可在不拆卸连接管路的同时，装卸水接头，应此减少了拧卸钻具时拆装连接管路的步骤，缩短了辅助时间，降低了工人劳动强度。同时由于旋转套与芯轴之间采用Y型密封，因此，在未接通高压水路前，密封圈与旋转套之间有较大的间隙，旋转套转动灵活，而在连接上高压水路时可保证可靠密封。由于本发明实例水接头可在接头水路的情况下，转动钻杆，因此提高了通缆式水接头的功能性和工艺适应性。

本发明还涉及一种绳索取芯钻机用水路控制方法，其通过上述的绳索取芯钻机用水路控制组件进行控制，该方法包含如下步骤：

步骤一：正常钻进时，将常规水接头3与钻杆连接，第三两通球阀207打开，第一两通球阀205和第二两通球阀206关闭，泥浆泵从水池抽水，通过常规水接头3将水送入钻杆，然后动力头回转，正常钻进。

步骤二：在打捞内管时分三种情况，第一种是打水平孔或者小角度下斜孔时，将打捞器塞入钻杆，然后把可旋转通缆水接头2与钻杆连接，由于水管连接于旋转套105，因此在连接钻杆与可旋转通缆水接头之间的丝扣时，不需要将水管拆卸，在节省时间的同时，降低了工人的劳动强度。下打捞器时，将第二两通球阀206打开，将第一两通球阀205和第三两通球阀207关闭，泥浆泵8输送高压水至可旋转通缆水接头1最终输送至钻杆，推动打捞器至孔底来打捞内管。当提升内管时将第一两通球阀205打开，此时可旋转通缆水接头1与水池接通，通过绞车提升内管过程中，钻杆中水可直接流回水池；第二种情况是打上仰孔时，下打捞器过程与水平孔相同，但打捞内管时，内管靠自重下落，此时，需要控制内管下落速度，配合绞车缠绕钢丝绳，同时避免下落速度过快损坏钻具，具体操作过程是，下打捞器6时将第一两通球阀205关闭，打捞内管时，首先将第二两通球阀206打开，将第一两通球阀205和第三两通球阀207关闭，通过泥浆泵6输送高压水至可旋转通缆水接头1最终输送至钻杆，推动打捞器至孔底打捞内管。当提升内管时将第一两通球阀205打开，此时可旋转通缆水接头1与水池7接通，内管总成在自重作用下下落，此时通过调节第一两通球阀205的开口大小，可调节内管下落速度，以避免内管下落速度过快。第三种为打大角度下斜孔或垂直孔，打捞器能靠自重下落至孔底，一般不需要连接通缆式水接头。

由此可见，本发明的优点在于：

1、可减少岩心钻探过程中，管路连接及拆卸次数，减少了辅助时间，提高了钻井效率，降低了工人劳动强度；

2、同时只需一个司钻人员便可同时控制钻机及水路，减少了钻场人员配置，减少了人员成本，提高了水路控制的实时性，避免了由于水路与钻机配合不准确及时而造成的钻井事故。

3、可旋转通缆式水接头能解决了常规通缆式水接头在连接有水管时，无法旋转，因此必须来回拆卸水管的问题，只需根据需要更换水接头即可，不需要来回拆卸连接水管，简化了操作流程，缩短了辅助作业时间，降低了工人劳动强度。

4、可旋转通缆式水接头芯部设有缓冲机构，可避免打上斜孔时，打捞内管内管下降速度过快，硬撞击而损坏钻具。

5、水路控制组件可方便调节钻探中各水路的水量及方向以满足不同钻探工序的要求，操作便捷，且水路控制组件布置相对较灵活，便于司钻人员调节，不需要额外辅助人员，减少了人员配置。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。参见图1和2，显示了本发明的绳索取芯钻机用水路控制组件及方法。

所述绳索取芯钻机用水路控制组件及方法包括

水路控制组件由可旋转通缆水接头、水路控制阀组、常规水接头、连接管路组成，所述可旋转通缆水接头包括端盖、封水环、挡环、芯轴、旋转套、水管接头、过渡接头、弹簧、顶心组成；所述水路控制阀组包括连接接头、球阀、四通管件；所述连接管路包括进水管、排水管、水接头连接管,所述水路控制阀组四个接头分别连接进水管、可旋转通缆水接头、排水管、常规水接头。可旋转通缆水接头为绳索取芯打捞器下放和打捞时，泥浆泵与钻杆连接组件以及打捞器钢丝绳通道，可在不断开连接管路的情况下，直接装卸通缆式水接头；常规水接头为正常钻进时，泥浆泵与钻杆连接组件；四通关键可控制水流向及流速。所述绳索取芯钻机用水路控制组件使用方法，通过水路控制阀组中球阀的开合控制，实现水路通路的控制，以适应不同钻进工况对水路的要求。此方法可减少绳索取芯钻探水路连接顺序及次数，降低工人劳动强度，缩短辅助作业时间，同时便于钻机操作人员实时调节水路，提高钻探效率。

1、一种绳索取芯钻机用水路控制组件，包括可旋转通缆水接头1、水路控制阀组2、常规水接头3、连接管路4组成。

所述水路控制阀组2中两个接头A、B通过连接管4分别与可旋转通缆水接头、常规水接头连接。

2、根据权利要求1所述的一种绳索取芯钻机用水路控制组件，其特征在于，所述可旋转通缆水接头包括端盖101、封水环102、挡环103、芯轴104、旋转套105、水管接头106、过渡接头107、弹簧108、顶心109、密封圈110。

所述封水环102与挡环103间隔安装于芯轴104末端凹槽内，封水环102与挡环103高度和大于凹槽深度，端盖101安装于芯轴104 末端。

所述旋转套105安装于芯轴104上，旋转套105与芯轴之间安装有芯轴104密封圈110。

所述水管接头106与旋转套105连接，水管接头106穿过旋转套 105。芯轴104中部设计有多个圆孔，所述水管接头106孔道轴线与芯轴104中部圆孔对齐。

所述过渡接头107安装于芯轴104顶端，过渡接头可根据配合钻杆丝扣更换。

3、根据权利要求2所述可旋转通缆式水便，芯轴104轴孔中安装有弹簧108，弹簧端头安装有顶心109。

所述顶心109穿入弹簧108中心长度大于弹簧108极限压缩长度。

4、根据权利要求1所述的一种绳索取芯钻机用水路控制组件，其特征在于，所述水路控制阀组包括连接接头201、球阀202、四通管件203。

所述四通管件203为互通式四通管路。

所述球阀202为三个两通球阀Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，分别与四通管件 203三个口连接，所述四通管件203一个口安装连接接头C，连接。所述球阀202另一端安装连接接头(A、B、D)。

5、根据权利要求1所述的一种绳索取芯钻机用水路控制组件，其特征在于，所述连接管路包括进水管(401)、排水管(402)、通缆水接头连接管(403)、常规水接头连接管(404)。

所述进水管401与连接接头C连接，排水管(402)与连接接头(D) 相连。

一种绳索取芯钻机用水路控制组件使用方法，可旋转式通缆水接头，实现不拆卸水管安装通缆水接头。水路控制组件将可旋转通缆式水接头、常规水接头、进水管、排水管连接在一起，通过开关水路控制组件中的球阀，可实现对水路流向的控制，不需要频繁拆卸水管, 当打上仰孔或进水平孔时，可通过调节球阀Ⅲ的开口度，实现对内管提出速度的控制，避免速度过快损伤钻具。

取芯钻机用水路控制组件，包括可旋转通缆水接头1、水路控制阀组2、常规水接头3、连接管路4组成。

所述水路控制阀组2中两个接头A、B通过连接管4分别与可旋转通缆水接头、常规水接头连接。

所述旋转通缆水接头包括端盖101、封水环102、挡环103、芯轴104、旋转套105、水管接头106、过渡接头107、弹簧108、顶心109、密封圈110。

所述封水环102与挡环103间隔安装于芯轴104末端凹槽内，封水环102与挡环103高度和大于凹槽深度，端盖101安装于芯轴104 末端。所述旋转套105安装于芯轴104上，旋转套105与芯轴之间安装有芯轴104密封圈110。所述水管接头106与旋转套105连接，水管接头106穿过旋转套105。芯轴104中部设计有多个圆孔，所述水管接头106孔道轴线与芯轴104中部圆孔对齐。所述过渡接头107 安装于芯轴104顶端，过渡接头可根据配合钻杆丝扣更换。

由于可旋转式通缆水接头可在不拆卸连接管路的同时，装卸水接头，应此减少了拧卸连接管路这一步骤，缩短了辅助时间，降低了工人劳动强度。同时由于旋转套与芯轴之间采用密封圈优选为Y型密封圈，因此，在未接通高压水路前，密封圈与旋转套之间有较大的间隙，旋转套转动灵活，而在连接上高压水路时可保证可靠密封。

所述可旋转通缆式水便，芯轴104轴孔中安装有弹簧108，弹簧端头安装有顶心109。

所述顶心109穿入弹簧108中心长度大于弹簧108极限压缩长度。

在芯轴的中心安装的弹簧可在钻进上仰孔时，避免内管总成下落中，硬撞击通缆水接头，起到软着陆的目的，以提高钻具使用寿命。

所述水路控制阀组包括连接接头201、球阀202、四通管件203。所述四通管件203为互通式四通管路。

所述球阀202为三个两通球阀Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，分别与四通管件 203三个口连接，所述四通管件203一个口安装连接接头C，连接。所述球阀202另一端安装连接接头(A、B、D)。

所述连接管路包括进水管(401)、排水管(402)、通缆水接头连接管(403)、常规水接头连接管404。

所述进水管401与连接接头C连接，排水管402与连接接头 (D)相连。

一种绳索取芯钻机用水路控制组件使用方法，可旋转式通缆水接头，实现不拆卸水管安装通缆水接头。水路控制组件将可旋转通缆式水接头、常规水接头、进水管、排水管连接在一起，通过开关水路控制组件中的球阀，可实现对水路流向的控制，不需要频繁拆卸水管，当打上仰孔或进水平孔时，可通过调节球阀Ⅲ的开口度，实现对内管提出速度的控制，避免速度过快损伤钻具。

显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本发明的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本发明不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本发明的教导的特定例子，本发明的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。

Claims (10)

1.一种绳索取芯钻机用水路控制组件，包含可旋转通缆水接头、水路控制阀组、常规水接头和连接管路，其特征在于：

所述水路控制阀组为互通式的四通管件，其包含第一接口、第二接口、第三接口和第四接口，所述连接管路包含进水管、排水管、通缆水接头连接管和常规水接头连接管，所述进水管的一端与第一接口连接，另一端连接至泥浆泵的出水口；所述排水管的一端与第二接口相连，另一端直接通回至水池；所述通缆水接头连接管的一端连接至可旋转通缆式水接头，另一端连接第三接口；所述常规水接头连接管的一端连接第四接口，另一端连接至常规水接头；

所述第二接口设有第一两通球阀，所述第三接口设有第二两通球阀，所述第四接口设有第三两通球阀，从而通过三个两通球阀的打开及关闭，以控制四个接口之间的通断关系，以实现对水路之间通断关系的控制。

2.如权利要求1所述的绳索取芯钻机用水路控制组件，其特征在于：第一两通球阀的出口设有第一连接接头，第二两通球阀的出口设有第二连接接头，第三两通球阀的出口设有第三连接接头。

3.如权利要求1所述的绳索取芯钻机用水路控制组件，其特征在于：所述可旋转通缆水接头包括端盖、封水环、挡环、芯轴、旋转套、水管接头和过渡接头，所述芯轴为中空构件，其末端设有供封水环与挡环间隔安装的凹槽，且芯轴的末端通过端盖进行盖合，所述芯轴的顶端套设至过渡接头的后端，所述旋转套套合于芯轴的中部，所述芯轴的中部对应旋转套的位置径向设有至少一圈的多个圆孔，所述多个圆孔与芯轴的轴向孔贯通，所述旋转套上贯通连接有径向延伸的水管接头。

4.如权利要求3所述的绳索取芯钻机用水路控制组件，其特征在于：所述封水环与挡环的高度和大于所述芯轴末端的凹槽的深度，从而当端盖拧紧时，能够压紧封水环及挡环。

5.如权利要求3所述的绳索取芯钻机用水路控制组件，其特征在于：所述端盖、封水环及挡环的中心设有圆柱孔，以穿过绞车的钢丝绳来连接至打捞器。

6.如权利要求3所述的绳索取芯钻机用水路控制组件，其特征在于：所述旋转套在水管接头的两侧与芯轴之间安装有密封圈。

7.如权利要求3所述的绳索取芯钻机用水路控制组件，其特征在于：所述芯轴在旋转套的后侧设有第一定位凸缘，所述过渡接头在旋转套的前侧设有第二定位凸缘，以通过两个凸缘将旋转套进行准确的定位。

8.如权利要求3所述的绳索取芯钻机用水路控制组件，其特征在于：所述芯轴的轴向孔中安装有弹簧，所述弹簧的后端抵靠于挡环，前端安装有顶心，所述顶心通过芯轴内缘的内凸起进行定位。

9.如权利要求8所述的绳索取芯钻机用水路控制组件，其特征在于：所述顶心穿入弹簧中心长度大于弹簧极限压缩长度，由此，在芯轴的中心安装的弹簧可在钻进上仰孔时，内管总成在自重作用下下落至水接头末端时，打捞器末端先接触顶心，然后压缩弹簧，此设计可起到缓冲作用，避免内管总成下落中，硬撞击通缆水接头，起到软着陆的目的，以提高钻具使用寿命。

10.一种绳索取芯钻机用水路控制方法，其通过如权利要求1-9中任一所述的绳索取芯钻机用水路控制组件进行控制，其特征在于包含如下步骤：

步骤一：正常钻进时，将常规水接头与钻杆连接，泥浆泵从水池抽水，通过常规水接头将水送入钻杆，然后动力头回转，正常钻进；

步骤二：在打捞内管时分三种情况，第一种是打水平孔或者小角度下斜孔时，将打捞器塞入钻杆，然后把可旋转通缆水接头与钻杆连接，泥浆泵输送高压水至可旋转通缆水接头最终输送至钻杆，推动打捞器至孔底来打捞内管，当提升内管时可旋转通缆水接头与水池接通，通过绞车提升内管过程中，钻杆中水可直接流回水池；第二种情况是打上仰孔时，下打捞器过程与水平孔相同，但打捞内管时，内管靠自重下落，通过球阀调节钻杆中的水回流速度，从而控制内管下落速度，以便于配合绞车缠绕钢丝绳，同时避免下落速度过快损坏钻具，第三种为打大角度下斜孔或垂直孔，打捞器能靠自重下落至孔底，不需要连接通缆式水接头。

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