CN212614673U - 一种弹簧式水平定向钻进地质勘察孔内测试仪器保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种弹簧式水平定向钻进地质勘察孔内测试仪器保护装置，包括钻杆总成，其包括钻杆；连杆总成，位于所述钻杆的内部腔体内，其包括连杆、位于连杆内的限位组件，所述连杆上形成有连杆水口；压入段总成，位于所述连杆的内部腔体内并被限制在所述限位组件所限定的区域内，其包括压入段顶板、通过支架与压入段顶板连接的弹簧顶板、弹簧、弹簧底板；测试装置总成，位于所述钻杆的内部腔体内并与所述连杆总成连接。本实用新型的弹簧式水平定向钻进地质勘察孔内测试仪器保护装置，结构简单，可实现水平定向钻进勘探孔内测试仪器的保护及压送到位，有效保护测试仪器，提高水平定向钻进勘探测试效率。

Description

一种弹簧式水平定向钻进地质勘察孔内测试仪器保护装置

技术领域

本实用新型涉及地质工程勘察测试的技术领域，尤其涉及一种弹簧式水平定向钻进地质勘察孔内测试仪器保护装置。

背景技术

水平定向钻进技术是将石油工业的定向钻进技术和传统的管线施工方法结合在一起的一项施工新技术，它具有施工速度快、施工精度高、成本低等优点，广泛应用于供水、煤气、电力、电讯、天然气、石油等管线铺设施工工程中。当前水平定向钻进技术同样尝试应用于工程勘察，特别是针对高海拔、大埋深隧道勘察，具有非常好的应用前景。

然而现有针对传统垂直孔的测试仪器并不能很好的直接应用于水平钻孔，水平钻孔孔内岩屑难以清除干净，且孔内测试仪器难以克服重力直接送入钻孔中待测试位置进行测试，并且测试仪器若直接由钻杆连接送入钻孔内，测试仪器触碰孔壁被破坏风险较大。

实用新型内容

基于现有技术存在的不足，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种弹簧式水平定向钻进地质勘察孔内测试仪器保护装置，结构简单，设计合理，可实现水平定向钻进勘探孔内测试仪器的保护及压送到位，有效保护测试仪器，提高水平定向钻进勘探测试效率。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术措施：

一种弹簧式水平定向钻进地质勘察孔内测试仪器保护装置，包括钻杆总成，其包括钻杆；连杆总成，位于所述钻杆的内部腔体内，其包括连杆、位于连杆内的限位组件，所述连杆上形成有连通连杆的内部腔体和钻杆的内部腔体的连杆水口；压入段总成，位于所述连杆的内部腔体内并被限制在所述限位组件所限定的区域内，其包括压入段顶板、通过支架与所述压入段顶板连接的弹簧顶板、位于所述弹簧顶板下方的弹簧、位于所述弹簧下方的弹簧底板；测试装置总成，位于所述钻杆的内部腔体内并与所述连杆总成连接，其包括连接在所述连杆下端的测试仪器和连接在所述测试仪器下端的锥形头；钻杆推送测试装置总成向预定测试位置移动时，泥浆通过连杆的入口进入连杆内，通过压入段顶板的顶板水口、压入段上水口和连杆水口进入连杆与钻杆之间的间隙，最终流出钻杆外；钻杆推送测试装置总成到达预定测试位置时，加大钻杆入口的泥浆泵量，连杆内的泥浆压缩所述压入段总成，弹簧被压缩，压入段总成下移，带动连杆总成和测试装置总成向钻杆外移动，压送测试装置总成移出钻杆进行测试。

优选的，所述压入段总成还包括固定在弹簧顶板上的圆筒、连接在所述连杆的内壁并与所述圆筒的圆周面贴合的密封件，所述支架位于所述圆筒的中心位置；所述圆筒的筒壁上开有压入段下水口，所述圆筒的顶端与所述压入段顶板之间的间隙构成所述压入段上水口。

进一步的，所述弹簧顶板和弹簧底板上分别具有弹簧顶板水口和弹簧底板水口，其中，所述弹簧顶板水口位于所述圆筒的外壁之外。

可选的，所述锥形头上形成有多个锥形头水口。

进一步的，所述弹簧被压缩时，压入段顶板下移并与所述密封件接触，导致压入段上水口被堵住，压入段下水口离开密封件而打开，泥浆通过顶板水口、压入段下水口流经弹簧顶板水口、弹簧和弹簧底板水口，最终通过锥形头水口流出钻杆。

可选的，所述限位组件包括固定在连杆的内壁上的上限位挡头和下限位挡头，所述弹簧底板与所述下限位挡头相抵接，当弹簧位于初始状态时，所述弹簧顶板与所述上限位挡头相抵接。

可选的，所述钻杆的内壁固定有用于限制所述连杆总成移出钻杆的移出量的限位挡头、以及用于保证所述连杆总成沿钻杆的轴向方向移动的扶正环。

进一步的，所述连杆的顶部设有连杆顶帽，所述连杆顶帽上具有供泥浆进入连杆内的连杆顶帽水口；所述连杆总成、压入段总成和测试装置总成向钻杆外移动的最大距离时，所述连杆顶帽移动至所述限位挡头处。

优选的，所述连杆顶帽至限位挡头之间的长度大于所述测试装置总成的长度。

进一步的，所述连杆与测试仪器通过转接头螺纹连接。

由上，本实用新型的弹簧式水平定向钻进地质勘察孔内测试仪器保护装置，结构简单，可实现水平定向钻进勘探孔内测试仪器的保护及压送到位，有效保护测试仪器，提高水平定向钻进勘探测试效率。

附图说明

图1为本实用新型优选实施例的弹簧式水平定向钻进地质勘察孔内测试仪器保护装置的结构示意图。

其中：1-钻杆、2-连杆顶帽、3-连杆顶帽水口、4-连杆、5-限位挡头、6-上限位挡头、7-压入段顶板、8-顶板水口、9-连杆水口、10-上水口、11-下水口、12-弹簧顶板、13-弹簧顶板水口、14-弹簧、15-弹簧底板、16-弹簧底板水口、17-下限位挡头、18-转接头、19-测试仪器、20-扶正环、21-锥形头、22-锥形头水口、23-钻头。

具体实施方式

下面参见图1对本实用新型所述一种弹簧式水平定向钻进地质勘察孔内测试仪器保护装置进行详细说明。

如图1所示，本实用新型所提供的弹簧式水平定向钻进地质勘察孔内测试仪器保护装置，包括钻杆总成、连杆总成、压入段总成、测试装置总成和钻头23。

其中，钻杆总成包括钻杆1、限位挡头5和扶正环20，钻头23连接在钻杆1的底端，其中；限位挡头5和扶正环20均固定在钻杆1的内壁，限位挡头5可防止连杆总成完全移出钻杆1外，用于限制连杆总成移出钻杆1的移出量。扶正环20可使连杆总成沿钻杆1的轴向方向移动。

本实用新型的连杆总成包括连杆顶帽2、连杆4、上限位挡头6、连杆水口9和下限位挡头17，其中，连杆顶帽2位于连杆4的顶部，连杆顶帽2上具有供泥浆进入连杆内的连杆顶帽水口3，连杆顶帽水口3的数量为1个，处于连杆顶帽2的中心。连杆4位于钻杆1的内部腔体内，上限位挡头6和下限位挡头17构成限位组件并固定在连杆4的内壁，连杆水口9形成在位于上限位挡头6和下限位挡头17之间的连杆4上，用于连通连杆4的内部腔体和钻杆1的内部腔体。连杆水口9的数量为2-4个，沿连杆4的周向均匀分布。

本实用新型的压入段总成被限制在上限位挡头6和下限位挡头17所限定的区域内，包括压入段顶板7、压入段上水口10、压入段下水口11、弹簧顶板12、弹簧14和弹簧底板15，其中，压入段顶板7和弹簧顶板12之间通过支架连接，弹簧14和弹簧底板15分别位于弹簧顶板12的下方，弹簧底板15与前述下限位挡头17相抵接，当弹簧14位于初始状态时，弹簧顶板12与前述上限位挡头6相抵接。

压入段总成还包括固定在弹簧顶板12上的圆筒、连接在所述连杆4的内壁并与所述圆筒的圆周面贴合的密封件，支架位于圆筒的中心位置。圆筒的筒壁上开有上述压入段下水口11，圆筒的顶端与所述压入段顶板7之间的间隙构成所述压入段上水口10。压入段下水口11的数量均为2-4个，沿圆筒的圆周均匀分布。另外，压入段顶板7、弹簧顶板12和弹簧底板15依次设有顶板水口8、弹簧顶板水口13和弹簧底板水口16，数量均为2-4个，均沿各自板面的径向均匀分布。其中，弹簧顶板水口13位于所述圆筒的外壁之外，便于在弹簧14没有被压缩时，泥浆不会流经弹簧顶板水口13，而从压入段上水口10和连杆水口9进入连杆4与钻杆1之间的间隙。弹簧14被压缩时，压入段顶板7下移并与密封件接触，导致压入段上水口10被堵住，压入段下水口11离开密封件而打开，泥浆通过顶板水口8、压入段下水口11流经弹簧顶板水口13、弹簧14和弹簧底板水口16，最终通过锥形头水口22流出钻杆1。

本实用新型的测试装置总成包括测试仪器19和锥形头21，连杆4与测试仪器19通过转接头18螺纹连接。锥形头21有利于测试装置总成移出钻杆1，锥形头21的前端具有锥形头水口22，数量为2-4个，沿径向均匀分布，通过锥形头水口22有利于排开测试装置总成前端的障碍物。另外，所述连杆顶帽2至限位挡头5之间的长度略大于测试装置总成的长度，可保证测试装置总成被完全送出钻杆1外进行测试。

下面，参照图1并结合上述结构描述，对本实用新型的弹簧式水平定向钻进地质勘察孔内测试仪器保护装置的使用原理进行简单描述：

测试装置总成最初处于钻杆1内部，当钻杆1推送测试仪器19进入水平钻孔内时，测试仪器19受钻杆1保护以避免碰触孔壁造成测试仪器19损坏；当钻杆1推送测试装置总成到达预定测试位置时，加大入口泥浆泵量，改变压入段泥浆路径，压送测试装置总成移出钻杆1。

当入口泥浆泵量较小时，泥浆通过连杆顶帽水口3进入连杆4，进而通过顶板水口8、压入段上水口10和连杆水口9进入连杆4与钻杆1之间的间隙，最终流出钻杆1外；当入口泥浆泵量较大时，泥浆通过连杆顶帽水口3进入连杆4，因连杆水口9出浆能力有限，进而导致连杆4内泥浆压缩压入段总成，弹簧14压缩，压入段总成下移，进而导致压入段上水口10通道堵住，压入段下水口11通道打开，泥浆通过压入段下水口11流经弹簧顶板水口13、弹簧14和弹簧底板水口16，最终通过锥形头水口22流出钻杆1，整个过程伴随连杆总成、压入段总成和测试装置总成向钻杆1外移动，直至连杆顶帽2移动至限位挡头5，钻杆内测试装置总成移出钻杆1，开始进行测试。

以上所述，仅为本实用新型中的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内，可理解得到的变换或者替换，都应该涵盖在本实用新型的包含范围之内。

Claims (10)

1.一种弹簧式水平定向钻进地质勘察孔内测试仪器保护装置，其特征在于，包括：

钻杆总成，其包括钻杆；

连杆总成，位于所述钻杆的内部腔体内，其包括连杆、位于连杆内的限位组件，所述连杆上形成有连通连杆的内部腔体和钻杆的内部腔体的连杆水口；

压入段总成，位于所述连杆的内部腔体内并被限制在所述限位组件所限定的区域内，其包括压入段顶板、通过支架与所述压入段顶板连接的弹簧顶板、位于所述弹簧顶板下方的弹簧、位于所述弹簧下方的弹簧底板；

测试装置总成，位于所述钻杆的内部腔体内并与所述连杆总成连接，其包括连接在所述连杆下端的测试仪器和连接在所述测试仪器下端的锥形头。

2.根据权利要求1所述的一种弹簧式水平定向钻进地质勘察孔内测试仪器保护装置，其特征在于，所述压入段总成还包括固定在弹簧顶板上的圆筒、连接在所述连杆的内壁并与所述圆筒的圆周面贴合的密封件，所述支架位于所述圆筒的中心位置；

所述圆筒的筒壁上开有压入段下水口，所述圆筒的顶端与所述压入段顶板之间的间隙构成所述压入段上水口。

3.根据权利要求2所述的一种弹簧式水平定向钻进地质勘察孔内测试仪器保护装置，其特征在于，所述弹簧顶板和弹簧底板上分别具有弹簧顶板水口和弹簧底板水口，其中，所述弹簧顶板水口位于所述圆筒的外壁之外。

4.根据权利要求3所述的一种弹簧式水平定向钻进地质勘察孔内测试仪器保护装置，其特征在于，所述锥形头上形成有多个锥形头水口。

5.根据权利要求4所述的一种弹簧式水平定向钻进地质勘察孔内测试仪器保护装置，其特征在于，所述弹簧被压缩时，压入段顶板下移并与所述密封件接触，导致压入段上水口被堵住，压入段下水口离开密封件而打开，泥浆通过顶板水口、压入段下水口流经弹簧顶板水口、弹簧和弹簧底板水口，最终通过锥形头水口流出钻杆。

6.根据权利要求1所述的一种弹簧式水平定向钻进地质勘察孔内测试仪器保护装置，其特征在于，所述限位组件包括固定在连杆的内壁上的上限位挡头和下限位挡头，所述弹簧底板与所述下限位挡头相抵接，当弹簧位于初始状态时，所述弹簧顶板与所述上限位挡头相抵接。

7.根据权利要求1所述的一种弹簧式水平定向钻进地质勘察孔内测试仪器保护装置，其特征在于，所述钻杆的内壁固定有用于限制所述连杆总成移出钻杆的移出量的限位挡头、以及用于保证所述连杆总成沿钻杆的轴向方向移动的扶正环。

8.根据权利要求7所述的一种弹簧式水平定向钻进地质勘察孔内测试仪器保护装置，其特征在于，所述连杆的顶部设有连杆顶帽，所述连杆顶帽上具有供泥浆进入连杆内的连杆顶帽水口；

所述连杆总成、压入段总成和测试装置总成向钻杆外移动的最大距离时，所述连杆顶帽移动至所述限位挡头处。

9.根据权利要求8所述的一种弹簧式水平定向钻进地质勘察孔内测试仪器保护装置，其特征在于，所述连杆顶帽至限位挡头之间的长度大于所述测试装置总成的长度。

10.根据权利要求1所述的一种弹簧式水平定向钻进地质勘察孔内测试仪器保护装置，其特征在于，所述连杆与测试仪器通过转接头螺纹连接。

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