CN204754797U - 一种长寿命双壁钻杆 - Google Patents

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许刘万
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Abstract

一种长寿命双壁钻杆,包括外管、内管,内管位于外管中,内管上端设有公密封套,内管下端设有母密封套,内管和外管之间设有弹性扶正结构,弹性扶正结构包括数个弹性扶正件,各弹性扶正件设有弹簧座,弹簧座上卡装向外凸起的板簧,弹簧座焊合在内管外壁处,板簧触接外管内壁。本实用新型在内管外管之间采用弹性扶正结构,可以大大降低内管与外管的相对运动,提高了内管的相对稳定性;公密封套、母密封套采用整体结构,避免了焊接扶正块所产生的误差以及焊接不牢固等缺陷,尺寸精度高,对中性好,稳定性好;设置调整环,有利于保护公密封套扶正块,能够有效减小使用过程中密封套、限位台的磨损。上述改进,可以明显提高双壁钻杆使用寿命。

Description

一种长寿命双壁钻杆
技术领域
本实用新型涉及一种钻探装置,具体的说是通过改进内管扶正结构和密封套结构,从而增加内管的稳定性以及密封套的耐磨性的长寿命双壁钻杆。
背景技术
近年来随钻探技术的发展,钻井口径逐渐加大,钻孔深度逐渐增加。目前,反循环钻进技术使用的双壁钻杆由于在钻进的过程中,内管外管间的间隙大、内管稳定性差,导致钻进效率低、孔内事故多、成本高等问题。为解决上述问题,现有技术在内管上设置扶正结构,以减少内管与外管之间的间隙。但目前所采用的刚性扶正结构由于受到装配工艺的限制,内管上虽焊接了刚性扶正块,但扶正块不能有效支撑内外管,双壁钻杆内管和外管间相对运动仍较大,并未彻底解决内管外管间间隙大的问题。此外,现有技术的双壁钻杆在钻进过程中,由于受到空压机排出的高压空气的冲击,公密封套上的密封圈容易脱落,产生漏气的现象;公密封套、母密封套上的扶正块为焊接结构,同心度差,存在较大的误差,从而加快了密封套扶正块的磨损。上述问题减少了双壁钻杆的使用寿命。
实用新型内容
本实用新型用于解决上述已有技术之缺陷,提供一种通过设置弹性扶正结构,大大增加内管相对外管稳定性的长寿命双壁钻杆。
解决上述问题所采用的技术方案如下:
一种长寿命双壁钻杆,包括外管、内管,内管位于外管中,内管上端设有公密封套,内管下端设有母密封套,所述内管和外管之间设有弹性扶正结构,弹性扶正结构包括数个弹性扶正件,各弹性扶正件设有弹簧座,弹簧座上卡装向外凸起的板簧,所述弹簧座焊合在内管外壁处,所述板簧触接外管内壁。
上述长寿命双壁钻杆,所述弹性扶正件螺旋形固定在内管上,相邻弹性扶正件的轴向距离为700-800毫米,相邻弹性扶正件中心线间的夹角为120°。
上述长寿命双壁钻杆,所述公密封套中部设有与其一体结构的公密封套扶正块,公密封套扶正块为沿圆周均匀分布的六块凸起;所述母密封套中部设有与其一体结构的母密封套扶正块,母密封套扶正块为沿圆周均匀分布的四块凸起。
上述长寿命双壁钻杆,外管内壁上部设有限位台,限位台上设有调整环,所述公密封套扶正块的下部由调整环支撑,公密封套扶正块的上部由卡簧固定。
上述长寿命双壁钻杆,公密封套上部设有三道密封槽,各密封槽内设有O形密封圈。
本实用新型的有益效果如下:1.内管外管之间采用弹性扶正结构,可以大大降低内管与外管的相对运动,提高了内管的相对稳定性,减小了钻进过程中的辅助维修时间;2.公密封套、母密封套采用整体结构,避免了焊接扶正块所产生的误差以及焊接不牢固等缺陷,尺寸精度高,对中性好,稳定性好;3.设置调整环,有利于保护公密封套扶正块,能够有效减小使用过程中公密封套、限位台的磨损;4.采用三道密封,提高了钻杆连接的密封性。上述改进,可以明显提高双壁钻杆使用寿命。本实用新型可广泛应用于大口径煤矿瓦斯排放井、大口径煤矿冷气井、大口径矿山抢险救援井、煤层气井、油气田井、地质勘探等大口径工程施工孔的施工中。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图;
图2是图1E处的局部放大视图;
图3是内管的结构示意图;
图4是图3的A-A剖面图;
图5是图3的B-B剖视图;
图6是图3的C-C剖面图;
图7是弹性扶正件的结构示意图;
图8是图7的俯视图。
图中各部件标号如下:1.外管;1-1、限位台,2.内管;3.母密封套,3-1母密封套扶正块,4.公密封套,4-1、公密封套扶正块,5.调整环,6.卡簧,7.O形密封圈,8、弹性扶正件,8-1、弹簧座,8-2、板簧。
具体实施方式
参看图1,本实用新型包括外管1、内管2,内管位于外管中,内管上端设有公密封套4,内管下端设有母密封套3。内管的两端通过螺纹与公密封套、母密封套连接并焊接牢固。外管上端设有外管连接内螺纹,外管下端设有外管连接外螺纹,外管连接内螺纹、外管连接外螺纹均为圆锥螺纹。双壁钻杆使用时,根据钻进深度,数根外管通过上下两端设置的螺纹依次连接。
参看图1、图3、图5、图7和图8,本实用新型的一项重要改进是在内管和外管之间设有弹性扶正结构,弹性扶正结构包括数个弹性扶正件8,各弹性扶正件设有弹簧座8-1,弹簧座上卡装向外凸起的板簧8-2,弹簧座焊合在内管外壁处,板簧触接外管内壁。弹性扶正件螺旋形固定在内管上,相邻弹性扶正件的轴向距离为700-800毫米,相邻弹性扶正件中心线间的夹角为120°。弹性扶正件通过板簧的支撑作用,使内管稳定的固定在外管之中,在钻进过程中减缓对公密封套扶正块、母密封套扶正块的磨损,增加内管在钻进时的稳定性,不会使内管产生晃动,从而提高双壁钻杆的使用寿命。
参看图1、图3、图4和图6,公密封套4的中部设有与其一体结构的公密封套扶正块4-1,公密封套扶正块为沿圆周均匀分布的六块凸起,公密封套扶正块与外管内孔上部间隙配合;母密封套3的中部设有与其一体结构的母密封套扶正块3-1,母密封套扶正块为沿圆周均匀分布的四块凸起,母密封套扶正块与外管内孔下部间隙配合。公密封套、母密封套均采用高强度合金钢精密铸造工艺,铸造完成后先进行整体调质,再通过数控车床精加工出整体结构,避免了以往焊接扶正块产生的误差以及焊接不牢固等缺陷,采用高强度合金钢材料精密铸造并进行调质处理,增加了密封套的耐磨性。
参看图1、图2,外管内壁上部设有限位台1-1,限位台上设有圆环结构的调整环5,公密封套扶正块的下部由调整环支撑,公密封套扶正块的上部由卡簧6固定。设置调整环可以减少在使用过程中限位台、密封套扶正块的磨损。在公密封套上部设有三道密封槽,各密封槽内设有O形密封圈7,保证双壁钻杆的密封性。
参看图1,本实用新型装配时,在内管2与公密封套4安装前,将调整环5套内管上,内管两端通过螺纹与公密封套、母密封套连接并焊接牢固,然后将弹簧扶正件8焊接在内管上,将装配好调整环、公密封套、母密封套、弹簧扶正件的内管插入外管1中(插入过程板簧被压缩),在外管预先加工的卡簧槽中装配好卡簧6,使内管与外管固定,外管内壁与内管外壁间形成高压空气进气通道,排渣由内管的中心孔排出。
本实用新型与普通动力头钻机配用时,动力头与气盒子相连接,气盒子与本实用新型连接,由动力头带动本实用新型回转。本实用新型与转盘钻机配用时,水龙头与气盒子相连接,气盒子下端与主动方钻杆连接,主动方钻杆与本实用新型连接,由转盘钻机的转盘带动主动方钻杆回转,主动方钻杆带动本实用新型回转。

Claims (5)

1.一种长寿命双壁钻杆,包括外管(1)、内管(2),内管位于外管中,内管上端设有公密封套(4),内管下端设有母密封套(3),其特征在于:所述内管和外管之间设有弹性扶正结构,弹性扶正结构包括数个弹性扶正件(8),各弹性扶正件设有弹簧座(8-1),弹簧座上卡装向外凸起的板簧(8-2),所述弹簧座焊合在内管外壁处,所述板簧触接外管内壁。
2.根据权利要求1所述的长寿命双壁钻杆,其特征在于:所述弹性扶正件螺旋形固定在内管上,相邻弹性扶正件的轴向距离为700-800毫米,相邻弹性扶正件中心线间的夹角为120°。
3.根据权利要求2所述的长寿命双壁钻杆,其特征在于:所述公密封套中部设有与其一体结构的公密封套扶正块(4-1),公密封套扶正块为沿圆周均匀分布的六块凸起;所述母密封套中部设有与其一体结构的母密封套扶正块(3-1),母密封套扶正块为沿圆周均匀分布的四块凸起。
4.根据权利要求3所述的长寿命双壁钻杆,其特征在于:外管内壁上部设有限位台(1-1),限位台上设有调整环(5),所述公密封套扶正块的下部由调整环支撑,公密封套扶正块的上部由卡簧(6)固定。
5.根据权利要求4所述的长寿命双壁钻杆,其特征在于:公密封套上部设有三道密封槽,各密封槽内设有O形密封圈(7)。
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