CN108798580A - 一种用于水平定向钻的钻杆打捞装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于水平定向钻的钻杆打捞装置，所述装置包括打捞套筒、打捞筒芯轴、卡紧机构以及旋捞机构，其中，打捞套筒的一端设置有钻杆导向进口，钻杆导向进口呈喇叭口状；打捞筒芯轴设置为与钻杆相配合的中空结构，打捞筒芯轴的一端位于打捞套筒内并与钻杆导向进口连接，另一端贯穿远离所述钻杆导向进口的一端，并与钻机连接；卡紧机构设置于打捞套筒内壁用于卡紧钻杆，卡紧机构包括多个环绕设于打捞套筒内壁并能够沿打捞套筒径向方向伸缩的活动卡舌；旋捞机构包括若干弧形叶片，所述若干弧形叶片设置于所述钻杆导向进口的外侧，能够将钻杆套进所述打捞套筒内。本发明的钻杆打捞装置结构简单、操作方便，安全可靠，能多次重复使用。
Description
技术领域
本发明涉及非开挖水平定向钻穿越施工技术领域，更具体地讲，涉及一种用于水平定向钻的钻杆打捞装置。
背景技术
随着水平定向钻穿越施工技术的逐渐成熟，水平定向钻穿越施工工艺技术的应用范围不断拓宽。面对大口径、复杂岩石地层时，特别是在进行大口径扩孔过程中，由于钻杆承受的扭矩过大，钻杆在推拉、旋转的交变应力作用下，容易造成钻杆疲劳失效，发生钻杆断裂。钻杆断裂在孔内后，如果不及时打捞出来，容易造成孔内钻杆被钻屑淤积抱死的风险，最终导致该孔道报废。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于提供一种能够方便、快捷地将断裂的钻杆从孔中打捞出来的打捞装置。
为了实现上述目的，本发明的提供了一种用于水平定向钻的钻杆打捞装置，所述钻杆打捞装置可以包括打捞套筒、打捞筒芯轴、卡紧机构以及旋捞机构，其中，所述打捞套筒的一端设置有钻杆导向进口，所述钻杆导向进口的端面呈锥面状；所述打捞筒芯轴设置为与所述钻杆相配合的中空结构，所述打捞筒芯轴的一端位于所述打捞套筒内并与所述钻杆导向进口连接，另一端贯穿远离所述钻杆导向进口的一端，并与钻机连接；所述卡紧机构设置于打捞套筒内壁用于卡紧钻杆，所述卡紧机构包括多个环绕设于打捞套筒内壁并能够沿打捞套筒径向方向伸缩的活动卡舌；所述旋捞机构包括若干弧形叶片，所述若干弧形叶片设置于所述钻杆导向进口的外侧，能够将钻杆套进所述打捞套筒内。
在本发明的用于水平定向钻的钻杆打捞装置的一个示例性实施例中，所述卡紧机构还可以包括与所述活动卡舌相配合的弹片构件，所述弹片构件的一端固定于打捞套筒壁上，另一端与所述活动卡舌连接，能够使所述活动卡舌沿打捞套筒径向方向伸缩。
在本发明的用于水平定向钻的钻杆打捞装置的一个示例性实施例中，钻杆打捞装置还可以包括排沙浆孔，所述排沙浆孔可以设置于打捞套筒壁和/或打捞筒芯轴的所述另一端。
在本发明的用于水平定向钻的钻杆打捞装置的一个示例性实施例中，所述旋捞机构可以包括两个弧形叶片，所述两个弧形叶片可以沿打捞套筒轴线对称设置。
在本发明的用于水平定向钻的钻杆打捞装置的一个示例性实施例中，所述活动卡舌可以呈楔形
在本发明的用于水平定向钻的钻杆打捞装置的一个示例性实施例中，所述卡紧机构可以包括5个活动卡舌，所述5个活动卡舌两两相间72°并沿打捞套筒轴线对称设置。
在本发明的用于水平定向钻的钻杆打捞装置的一个示例性实施例中，所述钻杆导向进口的端面与打捞套筒中心轴线所在平面的夹角可以为10度～30度。
在本发明的用于水平定向钻的钻杆打捞装置的一个示例性实施例中，所述弧形叶片与所述打捞套筒可以螺纹连接或插接式连接。
在本发明的用于水平定向钻的钻杆打捞装置的一个示例性实施例中，所述打捞筒芯轴与所述打捞套筒可以套嵌式连接或螺纹连接。
在本发明的用于水平定向钻的钻杆打捞装置的一个示例性实施例中，所述打捞套筒的筒径可以从钻杆导向进口向远离钻杆导向进口的方向逐渐减小，壁厚逐渐增大。
在本发明的用于水平定向钻的钻杆打捞装置的一个示例性实施例中，所述打捞套筒的钻杆导向进口端可以呈圆柱状，远离钻杆导向进口端可以呈圆锥状。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：本发明的钻杆打捞装置主要用于水平定向钻穿越钻杆断裂时的钻杆打捞，具有结构简单、操作方便，安全可靠，能多次重复使用等优点。
附图说明
通过下面结合附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：
图1示出了本发明一个示例性实施例的钻杆打捞装置示意图。
具体实施方式
在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述根据本发明的用于水平定向钻的钻杆打捞装置。
图1示出了本发明一个示例性实施例的钻杆打捞装置示意图。
本发明提供了一种用于水平定向钻的钻杆打捞装置，主要用于水平定向钻穿越钻杆断裂时的钻杆打捞。在本发明的用于水平定向钻的钻杆打捞装置的一个示例性实施例中，如图1所述，所述钻杆打捞装置包括打捞套筒1、打捞筒芯轴2、卡紧机构3以及旋捞机构4。其中，
所述打捞套筒1的一端设置有开口，作为钻杆的导向进口，能够确保将钻杆准确的套入打捞筒芯轴2中。所述导向进口的端面可以设置为沿从打捞筒外侧向内部中心倾斜的锥面，形成圆锥体结构。设置锥面的好处在于，当断裂的钻杆开始进入打捞套筒内时，能够将断裂的钻杆导正，确保断裂的钻杆一部分进入打捞筒芯轴中，更有利于断裂钻杆的导入。
所述打捞筒芯轴2一端贯穿所述打捞套筒1的一端，另一端位于所述打捞套筒1内并与所述圆锥体结构的半径较小端的端面连接。所述打捞筒芯轴2设置为中空结构，当断裂的钻杆从导向进口导入后，能够使钻杆容易的进入所述打捞筒芯轴2的中空结构中。打捞筒芯轴2的贯穿端可以与断裂钻杆的形状相匹配。例如，可以设置为如图1所示的形状，一端端部的内部中空直径较小，外部直径较大。所述打捞筒芯轴2的贯穿端可以与钻机相连接，这样可以通过钻机将所述钻杆打捞装置送入钻孔的内部。
所述卡紧机构3设置于打捞套筒内壁并置于所述打捞筒芯轴2的中空结构中。当断裂的钻杆进入打捞筒芯轴2后，所述卡紧机构3能够卡紧断裂的钻杆以将断裂的钻杆从孔中套出。所述卡紧机构3可以包括多个环绕设于打捞套筒内壁并能够沿打捞套筒径向方向伸缩的活动卡舌5。所述活动卡舌5可以沿着打捞筒芯轴2的轴心设置多个。为了便于断裂钻杆的进入以及使活动卡舌5沿着打捞套筒1的进行伸缩，优选的，所述活动卡舌5可以设置为楔形结构。当然，本发明的活动卡舌的设置不限于此，其他形状亦可。
所述旋捞机构4包括若干弧形叶片6。所述若干弧形叶片6设置于所述钻杆导向进口的外侧。通过若干弧形叶片6在孔内的旋转，能够将断裂在孔内的钻杆旋入打捞套筒1内。
在本示例中，所述卡紧机构还包括与所述活动卡舌相配合的弹片构件7。所述弹片构件7的一端设置于打捞套筒壁上，另一端与所述活动卡舌5连接。每个活动卡舌均配置有相应的弹片构件。所述弹片构件能够调节所述活动卡舌的锁紧力，并能够使所述活动卡舌沿打捞套筒径向方向伸缩。例如，所述弹片构件可以为弹簧。当然，本发明的弹片构件不限于此，例如，其他具有弹性的构件均可。
在本示例中，钻杆打捞装置还可以包括排沙浆孔8。所述排沙浆孔8用于排出打捞装置在进孔过程中产生的泥浆、沙浆等。所述排沙浆孔可以设置于打捞套筒壁和/或打捞筒芯轴的贯穿端。所述排沙浆孔的个数以及设置的位置可以根据实际现场情况进行确定。优选的，设置所述排沙浆孔的数量不少于3个。例如，如图1所示，钻杆打捞装置可以设置4个排沙浆孔，其中两个排沙浆孔的一个孔口与导向进口端连接，另一孔口位于打捞套筒外侧壁。另外两个排沙浆孔的一个孔口与打捞筒芯轴连接，另一孔口位于打捞套筒外侧壁。
在本示例中，所述旋捞机构可以包括两个弧形叶片。所述两个弧形叶片沿打捞套筒轴线对称设置。设置两个的好处在一方面在节约原料的同时可以达到较好的效果，另一方面可以使打捞装置设置简单，便于加工、安装以及拆卸。当然，本发明的弧形叶片的个数不限于此，可以根据经验值或者现场进行确定。
在本示例中，所述卡紧机构可以设置5个活动卡舌。所述5个活动卡舌两两相间72°并沿打捞套筒轴线对称设置。当然，本发明的活动卡舌的个数不限于此。
在本示例中，所述钻杆导向进口的锥面与打捞套筒中心轴线所在平面的夹角可以为10度～30度。
在本示例中，所述弧形叶片与所述打捞套筒可以固定连接或者活动连接。例如，当为活动连接时，可以为螺纹连接或插接式连接。当然，本发明的连接方式不限于此。
在本示例中，所述打捞筒芯轴与所述打捞套筒可以套嵌式连接或螺纹连接。当然，本发明的连接方式不限于此。
在本示例中，所述打捞套筒的筒径可以从钻杆导向进口向远离钻杆导向进口的方向逐渐减小，壁厚逐渐增大。
在本示例中，所述打捞套筒的钻杆导向进口端呈圆柱状，远离钻杆导向进口端呈圆锥状。
总的来讲，本发明的打捞装置通过旋捞机构在孔内旋转，将断裂在孔内的钻杆旋入打捞套筒内，并通过打捞套筒内的导入进口锥面将断裂的钻杆引入到打捞筒芯轴内，通过固定在打捞筒芯轴四周的活动卡舌将断裂的钻杆锁住。锁紧力可以通过弹片构件进行调节。
综上所述，本发明的钻杆打捞装置主要用于水平定向钻穿越钻杆断裂时的钻杆打捞，具有结构简单、操作方便，安全可靠，能多次重复使用等优点。
尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可对本发明的示例性实施例进行各种修改和改变。
Claims (10)
1.一种用于水平定向钻的钻杆打捞装置，其特征在于，所述钻杆打捞装置包括打捞套筒、打捞筒芯轴、卡紧机构以及旋捞机构，其中，
所述打捞套筒的一端设置有钻杆导向进口，所述钻杆导向进口呈喇叭口状；
所述打捞筒芯轴设置为与所述钻杆相配合的中空结构，所述打捞筒芯轴的一端位于所述打捞套筒内并与所述钻杆导向进口连接，另一端贯穿远离所述钻杆导向进口的一端，并与钻机连接；
所述卡紧机构设置于打捞套筒内壁用于卡紧钻杆，所述卡紧机构包括多个环绕设于打捞套筒内壁并能够沿打捞套筒径向方向伸缩的活动卡舌；
所述旋捞机构包括若干弧形叶片，所述若干弧形叶片设置于所述钻杆导向进口的外侧，能够将钻杆套进所述打捞套筒内。
2.根据权利要求1所述的用于水平定向钻的钻杆打捞装置，其特征在于，所述卡紧机构还包括与所述活动卡舌相配合的弹片构件，所述弹片构件的一端固定于打捞套筒壁上，另一端与所述活动卡舌连接，能够使所述活动卡舌沿打捞套筒径向方向伸缩。
3.根据权利要求1所述的用于水平定向钻的钻杆打捞装置，其特征在于，钻杆打捞装置还包括排沙浆孔，所述排沙浆孔设置于打捞套筒壁和/或打捞筒芯轴的所述另一端。
4.根据权利要求1所述的用于水平定向钻的钻杆打捞装置，其特征在于，所述旋捞机构包括两个弧形叶片，所述两个弧形叶片沿打捞套筒轴线对称设置。
5.根据权利要求1所述的用于水平定向钻的钻杆打捞装置，其特征在于，所述活动卡舌呈楔形。
6.根据权利要求1所述的用于水平定向钻的钻杆打捞装置，其特征在于，所述卡紧机构包括5个活动卡舌，所述5个活动卡舌两两相间72°并沿打捞套筒轴线对称设置。
7.根据权利要求1所述的用于水平定向钻的钻杆打捞装置，其特征在于，所述钻杆导向进口的端面与打捞套筒中心轴线所在平面的夹角为10度～30度。
8.根据权利要求1所述的用于水平定向钻的钻杆打捞装置，其特征在于，所述弧形叶片与所述打捞套筒螺纹连接或插接式连接。
9.根据权利要求1所述的用于水平定向钻的钻杆打捞装置，其特征在于，所述打捞筒芯轴与所述打捞套筒套嵌式连接或螺纹连接。
10.根据权利要求1所述的用于水平定向钻的钻杆打捞装置，其特征在于，所述打捞套筒的筒径从钻杆导向进口向远离钻杆导向进口的方向逐渐减小，壁厚逐渐增大。
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