CN2046920U - 简易气举反循环钻具 - Google Patents

Abstract

本实用新型属用于水文水井、工程施工、地热、地质勘探、钻井凿并气举反循环钻进及修井、清底的简易气举反循环钻具，由环空内通双壁主动钻杆、组拆式双壁钻杆和单壁钻杆三部分组成。环空内通双壁主动钻杆局部交叉地改变了两个通道的位置。组拆式双壁钻杆用时组成，不用时拆开。结构简单、加工容易，不用倒杆、安全可靠，中等口径到特大口径的钻孔都能使用，既能气举反循环钻进、又能正循环钻进，成本低、投资少、易推广普及。

Description

本实用新型属用于水文水井、工程施工、地热、地质勘探和钻井凿井气举反循环钻进及修井、清底的简易气举反循环钻具。

目前使用的气举反循环钻具为89年第一期《探矿工程》发表的《双壁钻杆气举反循环钻进成井》一文中介绍的双壁钻具。现有气举反循环双壁钻具岩样岩屑从下至上都从内管返上地表，其优点在连续取心钻进中可连续获得较理想的柱状岩样，但在非取心钻进中结构及加工比较复杂，只能专用不能正反循环通用，使用面不广，混合器工作一定深度后因空压机压力所限需提上倒杆一次，密封件易损坏失效，比较重要的缺点是造价高不易推广普及。

本实用新型的任务在于克服上述双壁钻具在非取心钻进中的不足，提供一种结构比较简单、加工容易、正反循环通用、不用倒杆可连续钻进。无橡胶密封件，使用范围较广，而造价较低，易推广普及的简易气举反循环钻具。

本实用新型从上至下由环空内通双壁主动钻杆部分、组拆式双壁钻杆部分和单壁钻杆部分三部分组成。

环空内通双壁主动钻杆部分由双壁部分和环空内通部分组成。双壁部分由内外管组成，环空内通部分由内外短管和“Y”字形管或鹅颈管组成。环空内通双壁主动钻杆部分交叉地改变了上下双通循环通道的空间位置，或变为单通。组拆式双壁钻杆部分由内管部分和外管部分组成，内外管部分由一定数量的无缝钢管制成。内外管部分各自单独连接无固定关系，用时组成，不用时拆开。单壁钻杆部分由单根或多根单根钻杆即双壁钻杆部分的外管或直径小于外管的钻杆、无缝钢管，相互连接组成。

本实用新型与现有双壁钻具相比有如下优点：一、结构简单、加工容易。二、成本低，除环空内通主动钻杆部分外，其余部分不用专门加工；三、不用倒杆，能连续钻进，可提高回次进尺长度和纯钻进时间，提高钻进效率，减少体力劳动；四、混合器的工作长度小，最大为双壁主动钻杆的长度，其最大与最小的压差小于0.1MPa，在一般的钻孔深度内只用现有0.7MPa的空压机即可，不需要专门购置较大压力的空压机，增加混合器的工作长度，以减少倒杆次数，减少了投资，为推广普及气举反循环钻进创造了重要条件，另外，混合器工作长度小，压力差小，空压机的压力利用系数高；五、一具两用，既能气举反循环钻进，又能正循环钻进；六、组拆式双壁钻杆选材与组配容易，其规格可随钻探的工程而异，可变性好、使用范围较广，既可用于一般直径的地质勘探、水文水井、地热钻进，又可用于较大直径的工程施工钻进和特大直径的钻井凿井工程；七、双壁钻杆为整体组装，每根钻杆连接处无橡胶密封圈，避免了因密封损坏失效而影响生产的现象；八、双壁钻杆的两壁间为非固定式，两壁的轴向变形互不制约，可用于倾斜弯曲钻孔中钻进。

附图说明。说明书附图为本实用新型纵剖面图和AA处横剖面图。结合附图说明其结构。本实用新型有由内管1，外管2，外短管3，内短管4，“Y”字形管或鹅颈管5，加强板6，扶正器8，接手7组成的环空内通双壁主动钻杆部分；由内管10、17，扶正器16、18，接箍15，防转套13，防转键12，开口销14，混合器19，钻形堵20，外管9、11组成的组拆式双壁钻杆部分和由单壁钻杆21单根或多根相互连接组成的单壁钻杆部分三部分组成。

环空内通双壁主动钻杆部分：外短管3，上端与外管2连接，下端内侧与内短管4、外侧与接手7连接，“Y”字形管5上部两斜管的端部与内短管4连接，两侧与加强板6连接，竖管的下端略长出接手7，加强板6内侧与“Y”字形管连接，外侧与内短管4连接，内短管4上端与内管1连接，下端内侧与加强板6连接、外侧与外短管3连接，扶正器8与“Y”字形管5的竖管连接。

组拆式双壁钻杆部分：接箍15上端与内管10连接，下端与内管17连接，防转键12与内管10下部连接，防转套13内滑键槽套于防转键12外，经其一侧防转翼片穿钉孔和接箍15一侧防转翼片的穿钉孔及开口销钉14与接箍15连接，混合器19上端与内管17连接，下端与锥形堵20连接，扶正器16与内管17连接，扶正器18与混合器19连接，外管11的上端与外管9连接。

单壁钻杆部分：由单壁钻杆21单根或多根上下相互连接。

组拆式双壁钻杆部分，上端经外管9与接手7和内管10与“Y”字形管5连接同环空内通双壁主动钻杆部分连为一体，组拆式双壁钻杆部分下端经外管11与单壁钻杆21连接又同单壁钻杆部分连为一体。

实施例。本实用新型是这样实施的：先将单壁钻杆部分的下端与钻头或钻铤连接，下入钻孔内，再将组拆式双壁钻杆部分的外管部分(9、11)与单壁钻杆上端连接，继续下入到钻头接近孔底时为止。将组拆式双壁钻杆部分的内管部分(锥形堵20、混合器19、内管、17、10，扶正器18、16，接箍15，防转套13，防转键12，开口销钉14)，下入外管部分内，然后先将环空内通双壁主动钻杆部分的“Y”字形管5与内管部分上端的内管10连接，再经接手7与外管部分上端的外管9连接，使环空内通双壁主动钻杆部分与组拆式双壁钻杆部分连为一体。此时即可钻进。钻进时，经连接在环空内通双壁主动钻杆部分上端的气水龙头的气路压入压缩空气。压缩空气经环空内通双壁主动钻杆双壁间隙通过“Y”字形管进入组拆式双壁钻杆部分的内管，又经混合器溢出入内外管的环状间隙，与液体混合。由于液体混气与气体膨胀钻杆内的液体比重减小，造成钻杆内外液体压力差。在压力差的作用下，钻杆外液体经钻进中钻头流入单壁钻杆部分。液流经过钻头时与钻下的岩屑混合，成为液固混合的两相流，两相流经锥形堵分流进入混合器外环状间隙，又与压缩空气混合成为液、固、气三相流，经环空内通即内短管4的内腔与“Y”字形管5的外缘组成的纵观为两个，近似月牙形空间进入环空内通双壁主动钻杆部分内管1内，最后经气水龙头的水路返于地表。

钻进中加单根时，只加单根外管。方法是，先将拟加入的单根外管放入接近钻孔的小鼠洞内(或大口径井口板的侧孔内)，主动钻杆钻完时，把主动钻杆提起于接手7外卸开，再吊起主动钻杆，其吊起高度为一个单根内管长，即拉出一个单根内管来，卸开，将带着一根内管的主动钻杆推向小鼠洞，把单根内管插入拟加入的单根外管内，以接手7与单根外管上端连接，再把与主动钻杆连为一体的单根内外管一并吊起回到井口，因单根内管稍长出单根外管，故先把单根内管与井内的内管连接，然后再将单根与井内的外管连接，即可继续钻进。回次结束提钻时，先提内管部分，再提外管部分。

正循环钻进时，不用组拆式双壁钻杆的内管部分，只需将锥形堵20经过一个接箍与“Y”字形管5下端连接，将气路封闭，由双通道变为单通道，即可正循环钻进。

Claims (1)

1. 一种用于水文水井、工程施工、地热、地质勘探和钻井凿井气举反循环钻进及修井、清底的简易气举反循环钻具，有由内管1，外管2，外短管3，内短管4，“Y”字形管或鹅颈管5，加强板6，扶正器8，接手7组成的环空内通双壁主动钻杆部分；由内管10、17，扶正器16、18，接箍15，防转套13，防转键12，开口销钉14，混合器19，锥形堵20，外管9、11组成的组拆式双壁钻杆部分和由单壁钻杆21单根或多根相互连接组成的单壁钻杆部分三部分组成，其特征在于环空内通双壁主动钻杆部分的两壁间的间隙与组拆式双壁钻杆部分的内管连通，而组拆式双壁钻杆部分两壁间隙的环状间隙又与环空内通双壁主动钻杆部分的内管连通。