CN111997541A - 连续导管的注入导向装置及连续导管作业设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及连续导管的注入导向装置及连续导管作业设备，属于地下勘探技术领域，包括连续导管注入头和导向拱，将连续导管注入头与导向拱位置调换，使导向拱用于引导连续导管进入井内。本发明将连续导管注入头与导向拱位置调换；注入时，连续导管注入头送出的连续导管经导向拱引导进入井内，使得连续导管注入头不用竖直设置，可有效降低设备的高度；本发明尤其适用于空间高度有限的作业环境。

Description

连续导管的注入导向装置及连续导管作业设备

技术领域

本发明涉及地下勘探技术领域，尤其涉及连续导管的注入导向装置及连续导管作业设备。

背景技术

如图1所示，现有的连续油管作业设备通常包括导向鹅颈(序号100)和注入头(序号200)，导向鹅颈用于引导连续管进入注入头。

注入头主要功能有：

(1)向连续管施加轴向作用力用以克服连续管的自重及在井筒的浮力和摩擦力，提供足够的推、拉力用以控制连续管的出井以及入井运动；

(2)当连续管静止时承受整个连续管的悬挂重量；

(3)提供足够大的夹持力以防止连续管与夹持块之间发生相对滑动；

(4)在不同的情况下，控制连续管的提升和下放速度；

(5)为指重传感器及编码器提供工作平台；

(6)承受全部连续管的自重及附加载荷。

现有的连续管注入头的入口位于出口正上方，注入头本身具有一定的高度，再加上导向鹅颈的高度，导致整个设备高度很高，这并不适用于空间高度有限的作业环境(例如煤矿巷道，一般高度不超过3m)。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题提供连续导管的注入导向装置。

本发明通过下述技术方案实现：

连续导管的注入导向装置，包括连续导管注入头和导向拱，连续导管注入头的入口与出口在一条直线上，将连续导管注入头与导向拱位置调换，使导向拱用于引导连续导管进入井内。

优选地，连续导管注入头水平设置。

进一步的，所述导向拱为圆弧形。

进一步优选地，所述导向拱为四分之一圆弧状。

进一步的，导向拱一端竖直朝下。

进一步的，所述导向拱的另一端与连续导管注入头相连。

连续导管作业设备，除了包括上述注入导向装置外，它还包括翻折式机架，所述翻折式机架包括底座、与底座活动连接的安装架以及用于使所述安装架围绕所述活动连接处在竖直面内转动的伸缩机构，所述伸缩机构一端与所述底座活动连接，所述伸缩机构另一端与所述安装架活动连接；所述注入导向装置安装在所述安装架上。

进一步的，所述连续导管作业设备还包括钻杆驱动装置，所述钻杆驱动装置安装在所述安装架上，钻杆驱动装置位于注入导向装置下方。

进一步的，所述底座的底部设有履带行走机构。

进一步的，所述连续导管作业设备还包括卷盘装置、连续导管和移动底座，卷盘装置包括卷筒，卷筒安装在卷筒架上，卷筒架上设有排管装置总成，排管装置总成用于控制连续导管卷盘顺序，卷筒由卷筒马达驱动；卷筒架安装在所述移动底座上。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明将连续导管注入头与导向拱位置调换；注入时，连续导管注入头送出的连续导管经导向拱引导进入井内，使得连续导管注入头不用竖直设置，可有效降低设备的高度；本发明尤其适用于空间高度有限的作业环境。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。

图1是现有技术的结构示意图；

图2是本发明中注入导向装置的结构示意图；

图3是本发明中连续导管作业设备的结构示意图；

图4是翻折式机架折叠起来时1号作业小车的示意图；

图5是卷盘装置的示意图；

图6是卷盘装置的侧视图；

图7是注入导向装置及校直装置的示意图；

图8是校直装置的结构示意图；

图9是使用本发明进行取芯时的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

如图2所示，本发明公开的连续导管的注入导向装置2，包括连续导管注入头21和导向拱22，连续导管注入头21的入口与出口在一条直线上，连续导管注入头21可给连续导管提供下井和起出动力。本发明将连续导管注入头21与导向拱22位置调换，使导向拱22用于引导连续导管进入井内。其中，导向拱22为圆弧形。

连续导管注入头21与导向拱22位置调换后，由导向拱22引导连续导管进入井内，因而连续导管注入头21无需再竖直设置，从而可降低装置整体的高度。

本实施方式中将连续导管注入头21水平设置，导向拱22为四分之一圆弧状，导向拱22的一端与连续导管注入头21相连，导向拱22另一端竖直朝下。这种布置结构可将连续导管注入头21与导向拱22的整体高度降低到最小。

如图1所示，使用时，注入时，连续导管注入头21送出的连续导管9经导向拱22引导进入井内。

本发明将连续导管注入头21与导向拱22位置调换，使得连续导管注入头21不用竖直设置，可有效降低设备的高度；其尤其适用于空间高度有限的作业环境，例如在煤矿巷道中作业。

如图3、4所示，本发明还公开了连续导管作业设备，包括1号作业小车12、2号作业小车13和连续导管9。

1号作业小车12包括1号履带行走机构1202、翻折式机架、钻杆驱动装置1204和用于牵引连续导管下井或起出的注入导向装置2。

翻折式机架包括1号底座1201、与1号底座1201活动连接的安装架1203，以及用于使安装架1203围绕活动连接处在竖直面内转动的伸缩机构1205，伸缩机构1205一端与1号底座1201活动连接，伸缩机构1205另一端与安装架1203活动连接。

活动连接的方式本技术领域有多种方式。本实施例中安装架1203底部与1号底座1201铰接，通过缩机构1205的伸长或回缩，可使安装架1203围绕铰接处1206顺时针或逆时针转动。

1号履带行走机构1202设于1号底座1201底部。注入导向装置2和钻杆驱动装置1204安装在安装架1203上。钻杆驱动装置1204位于注入导向装置2下方。

2号作业小车13包括卷盘装置1和移动底座1301，移动底座1301包括2号底座1301和2号履带行走机构1302，2号履带行走机构1302设于2号底座1301底部。

如图3、4、5、6所示，卷盘装置1安装在2号底座1301上用于收纳连续导管9。卷盘装置1包括卷筒1101和卷筒架1102，卷筒架1102安装固定在2号底座1301上，卷筒1101设于卷筒架1102上，卷筒架1102上设有排管装置总成。

排管装置总成包括排管支架1104、力矩限制器，排管支架1104转动连接卷筒架1102，排管支架1104和卷筒架1102之间设有升降液压杆1105，排管支架1104上设有双向丝杠1106，双向丝杠1106上设有导向装置1107。导向装置1107内设有机械计数器和转动系统，转动系统包括多个传送轮1109。导向装置1107与双向丝杠1106之间设有举升油缸1108，当连续导管9在传递过程中，导向装置1107沿双向丝杠1106往返运动，使得连续导管9整齐的收纳在卷筒1101上。

导向拱22为弧形，在注入导管时，连续导管9在导向拱22处发生塑性弯曲变形，因而从导向拱22出来的连续导管9存在残余弯曲，下井之后残余弯曲使得连续导管9在井下易与井壁发生偏磨，从而增加井下磨损。

因此，如7图所示，可增设校直装置8对连续导管9进行校直，可最大限度的消除连续导管9的残余弯曲，利于保证连续导管9垂直进入井内，能有效减轻井下磨损。导向拱22设于连续导管注入头21与校直装置8之间。

如图8所示，校直装置8包括支架80、第一滚轮82、第二滚轮83、拐臂84和压紧油缸85；第一滚轮82安装在支架80上，第一滚轮82有至少两个，第一滚轮82沿直线方向排布。拐臂84一端与支架80活动连接，第二滚轮83转动安装在拐臂84的拐点处，压紧油缸85的输出端与拐臂84的另一端连接以使第二滚轮83可压向连续导管9，从而使第一滚轮82与第二滚轮83间形成校直通道。

本发明的连续导管作业设备将注入导向装置2安装在翻折式机架上，折叠起来后可暴露出井口，方便安装井口设备。其将连续导管注入头21与导向拱22位置调换，使得连续导管注入头21不用竖直设置，可有效降低设备的整体高度；其尤其适用于空间高度有限的作业环境，例如在煤矿巷道中作业。

我国既是煤炭生产大国，也是煤炭消费大国，煤炭是我国重要的基础能源和原料。煤层瓦斯含量和煤层瓦斯压力是突出煤层突出危险性区域预测和区域效果检验的主要指标，煤层瓦斯含量通常采用地面煤层气含量测定、地勘瓦斯含量测定、矿井井下煤层钻孔取芯等方法进行测定。现有的取芯器通常由内管总成和外管总成组成。

下面介绍使用本发明设备进行取芯的方法，包括以下步骤：

S1、如图9所示，将1号作业小车12移动至取芯地点，将2号作业小车13移动至1号作业小车12后方，如图4所示，此时1号作业小车12上的翻折式机架是折叠起来的，方便安装井口设备；

S2、连接钻杆4与取芯器3的外管总成，从地面逐渐下放外管总成至取芯位置；

S3、地面装配好取芯器3的内管总成后；连续导管9从卷盘装置1通过排管装置总成伸入导向注入机构2；通过快速接头将连续导管9与取芯器3内管总成的中心杆连接；

S4、通过连续导管作业装置连续下放连续导管9，从而在钻杆4内下放内管总成；

S5、启动地面钻机，转动钻杆驱动装置1204并加压钻进，此时内管总成与外管总成配合向下钻进，开始取芯作业；

S6、取芯作业过程中，连续导管作业装置停止下放连续导管9，保持连续导管9在钻杆4内的位置不变，中心组件保持静止，随着内管组件及外管总成的下移，岩心入筒；

S7、取芯完成后，启动卷盘装置1和导向注入机构2，上提连续导管9，将内管总成提出；

S8、通过连续导管9将内管总成提出钻杆4后，拆卸连续导管9末端的快速接头，取下内管总成。

使用本发明的连续导管来上提、下放保压取芯器，起到传统绳索取芯中“绳索”的作用；而且，连续导管的中空结构，可内穿电缆传输测控信号，通过对取芯器上设置传感器或相关测控装置，实现对孔底所需目标参数的实时测量。

以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.连续导管的注入导向装置，包括连续导管注入头和导向拱，连续导管注入头的入口与出口在一条直线上，其特征在于：将连续导管注入头与导向拱位置调换，使导向拱用于引导连续导管进入井内。

2.根据权利要求1所述的连续导管的注入导向装置，其特征在于：连续导管注入头水平设置。

3.根据权利要求1或2所述的连续导管的注入导向装置，其特征在于：所述导向拱为圆弧形。

4.根据权利要求3所述的连续导管的注入导向装置，其特征在于：所述导向拱为四分之一圆弧状。

5.根据权利要求1、2或4所述的连续导管的注入导向装置，其特征在于：导向拱一端竖直朝下。

6.根据权利要求5所述的连续导管的注入导向装置，其特征在于：所述导向拱的另一端与连续导管注入头相连。

7.包括权利要求1-6中任一项所述的注入导向装置的连续导管作业设备，其特征在于：它还包括翻折式机架，所述翻折式机架包括底座、与底座活动连接的安装架，以及用于使所述安装架围绕所述活动连接处在竖直面内转动的伸缩机构；

所述伸缩机构一端与所述底座活动连接，所述伸缩机构另一端与所述安装架活动连接；所述注入导向装置安装在所述安装架上。

8.根据权利要求7所述的连续导管作业设备，其特征在于：它还包括钻杆驱动装置，所述钻杆驱动装置安装在所述安装架上，钻杆驱动装置位于注入导向装置下方。

9.根据权利要求7所述的连续导管作业设备，其特征在于：所述底座的底部设有履带行走机构。

10.根据权利要求7所述的连续导管作业设备，其特征在于：它还包括卷盘装置、连续导管和移动底座，卷盘装置包括卷筒，卷筒安装在卷筒架上，卷筒架上设有排管装置总成，排管装置总成用于控制连续导管卷盘顺序，卷筒由卷筒马达驱动；卷筒架安装在所述移动底座上。

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