一種固井水泥鉆通裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種固井水泥鉆通裝置。其技術(shù)方案是：包括電控裝置、空氣動(dòng)力裝置和水平鉆通裝置，所述的電控裝置采用自耦減壓起動(dòng)箱，通過(guò)自耦減壓起動(dòng)箱連接空氣動(dòng)力裝置，空氣動(dòng)力裝置帶動(dòng)水平鉆通裝置對(duì)堵塞鉆具進(jìn)行通徑；通過(guò)鉆具卡緊裝置通過(guò)鉆具卡緊膠芯和卡緊裝置調(diào)節(jié)螺栓將鉆具本體固定牢固，鉆具本體的端部為鉆具母扣接頭；傳動(dòng)裝置帶動(dòng)鑿巖機(jī)左右移動(dòng)，鑿巖機(jī)帶動(dòng)鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而通過(guò)鉆桿端部的合金鉆頭對(duì)鉆具內(nèi)的水泥進(jìn)行通徑。有益效果是：利用水平鉆進(jìn)原理，進(jìn)行鉆具水泥疏通工作，可以有效的利用空氣或水為介質(zhì)，既環(huán)保又安全，而且滿足生產(chǎn)工作需要，能夠滿足石油鉆井行業(yè)中各種規(guī)格型號(hào)的鉆具水泥通徑工作。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種固井水泥鉆通裝置及方法，特別涉及一種鉆具水眼通用固井水泥鉆通裝置及方法。
技術(shù)介紹
在石油鉆井勘探過(guò)程中，固井是鉆井過(guò)程中的重要作業(yè)。在鉆井作業(yè)中一般至少要有兩次固井（生產(chǎn)井），多至4~5次固井（深探井）。固井施工中采用的工具主要是鉆具。鉆具是尾部帶有螺紋的鋼管，長(zhǎng)度一般在9.6M左右。用于連接鉆機(jī)地表設(shè)備和位于鉆井底端鉆磨設(shè)備或底孔裝置。鉆桿的用途是將鉆探泥漿運(yùn)送到鉆頭，并與鉆頭一起提高、降低或旋轉(zhuǎn)底孔裝置，鉆桿必須能夠承受巨大的內(nèi)外壓、扭曲、彎曲和振動(dòng)，在油氣的開(kāi)采和提煉過(guò)程中，鉆桿可以多次使用。固井就是通過(guò)鉆具將水泥漿注入井壁與套管之間的環(huán)空中的過(guò)程，其目的是為了層間封隔和支撐及保護(hù)套管，固井質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到油氣井的壽命和資源的保護(hù)，因此必須充分考慮固井作業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)，如：現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)參數(shù)收集、技術(shù)措施的制定、井眼準(zhǔn)備、固井材料、固井工具及附件、固井工藝、固井裝備和固井施工等，由于現(xiàn)場(chǎng)的施工的特殊性，任何一個(gè)環(huán)節(jié)的操作不當(dāng)和失誤，將直接影響整井固井質(zhì)量，造成固井水泥堵塞井內(nèi)鉆具，導(dǎo)致固井事故。而在固井施工過(guò)程中有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)鉆具被“灌香腸”事故，造成部分井段或者整井段的鉆具被水泥堵塞，而堵塞鉆具包括不同規(guī)格型號(hào)，如果不能有效地進(jìn)行鉆具疏通，會(huì)造成資產(chǎn)浪費(fèi)，影響企業(yè)發(fā)展。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種鉆具水眼通用固井水泥鉆通裝置及方法，通過(guò)瞬間動(dòng)力震擊、合金鉆頭破碎、水泥塊研磨、利用空氣或水循環(huán)冷卻鉆頭并攜帶水泥屑返出鉆具，以及水平鉆井技術(shù)整體結(jié)合的工作原理，對(duì)在石油勘探過(guò)程中因固井事故造成的水泥堵塞鉆具問(wèn)題，可以有效的進(jìn)行鉆具通徑工作，通徑完成后的各類鉆具可以繼續(xù)石油勘探鉆井使用，避免鉆具報(bào)廢。本專利技術(shù)提到的一種固井水泥鉆通裝置，包括電控裝置、空氣動(dòng)力裝置和水平鉆通裝置，所述的電控裝置采用自耦減壓起動(dòng)箱，通過(guò)自耦減壓起動(dòng)箱連接空氣動(dòng)力裝置，空氣動(dòng)力裝置帶動(dòng)水平鉆通裝置對(duì)堵塞鉆具進(jìn)行通徑，所述的空氣動(dòng)力裝置包括空氣壓縮機(jī)、進(jìn)氣閥門(mén)、壓力儲(chǔ)存罐、輸氣閥門(mén)、油霧器、往復(fù)雙向推動(dòng)馬達(dá)、鑿巖機(jī)控制裝置、鉆頭吹氣口，壓力儲(chǔ)存罐的輸入端通過(guò)進(jìn)氣閥門(mén)連接到空氣壓縮機(jī)，壓力儲(chǔ)存罐的輸出端通過(guò)輸氣閥門(mén)連接往復(fù)雙向推動(dòng)馬達(dá)和鑿巖機(jī)控制裝置，鑿巖機(jī)控制裝置輸出動(dòng)力到鉆頭吹氣口；所述的水平鉆通裝置包括鉆具本體、鉆具母扣接頭、鉆具卡緊裝置、卡緊裝置調(diào)節(jié)螺栓、鉆具卡緊膠芯、升降調(diào)節(jié)座、裝置架、定向定位扶正器、合金鉆頭、鉆桿、扶正滑輪、底座、鑿巖機(jī)、所述的底座左側(cè)上部安裝裝置架，裝置架的左側(cè)上部通過(guò)升降調(diào)節(jié)座連接鉆具卡緊裝置，所述的鉆具卡緊裝置通過(guò)鉆具卡緊膠芯和卡緊裝置調(diào)節(jié)螺栓將鉆具本體固定牢固，鉆具本體的端部為鉆具母扣接頭；所述的裝置架的右側(cè)上部通過(guò)定向定位扶正器扶正鉆桿的左端，鉆桿的右端連接到鑿巖機(jī)，鉆桿的中部通過(guò)扶正滑輪與底座右側(cè)上部的傳動(dòng)裝置連接，傳動(dòng)裝置帶動(dòng)鑿巖機(jī)左右移動(dòng)，鑿巖機(jī)帶動(dòng)鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而通過(guò)鉆桿端部的合金鉆頭對(duì)鉆具內(nèi)的水泥進(jìn)行通徑。上述的空氣動(dòng)力裝置中的進(jìn)氣閥門(mén)與空氣壓縮機(jī)之間設(shè)有吸附式干燥裝置；所述的往復(fù)雙向推動(dòng)馬達(dá)的輸入端連接三位四通手動(dòng)換向閥A，所述的鑿巖機(jī)控制裝置的輸入端連接三位四通手動(dòng)換向閥B，所述的鉆頭吹氣口的輸入端連接二位二通手動(dòng)換向閥和單向閥。上述的水平鉆通裝置中的傳動(dòng)裝置包括導(dǎo)軌傳動(dòng)齒輪、鏈條導(dǎo)向輪、固定螺栓、傳動(dòng)鏈條、工字軌道、往復(fù)雙向推動(dòng)馬達(dá)、主動(dòng)輪、扶正導(dǎo)輪、鏈條伸縮調(diào)節(jié)器、伸縮齒輪、伸縮調(diào)節(jié)螺栓，所述的往復(fù)雙向推動(dòng)馬達(dá)提供左右移動(dòng)的動(dòng)力，往復(fù)雙向推動(dòng)馬達(dá)通過(guò)主動(dòng)輪連接傳動(dòng)鏈條，使傳動(dòng)鏈條帶動(dòng)鑿巖機(jī)在工字軌道上作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，工字軌道的兩端分別設(shè)有導(dǎo)軌傳動(dòng)齒輪和伸縮齒輪，伸縮齒輪的旁邊設(shè)有鏈條伸縮調(diào)節(jié)器和伸縮調(diào)節(jié)螺栓。上述的鉆桿的中部設(shè)有反扣接頭，所述的合金鉆頭采用十字型或X型的PDC鉆頭或金剛石鉆頭。上述的鉆具卡緊裝置包括卡緊裝置調(diào)節(jié)螺栓、U型卡、上卡瓦、鉆具卡緊上膠芯、鉆具卡緊下膠芯、下卡瓦、升降調(diào)節(jié)公頭、升降調(diào)節(jié)母頭和底座，所述的底座上部固定有升降調(diào)節(jié)母頭，升降調(diào)節(jié)公頭與升降調(diào)節(jié)母頭螺紋配合，升降調(diào)節(jié)公頭的上部連接下卡瓦，下卡瓦的上部連接鉆具卡緊下膠芯的兩側(cè)凸出部分，鉆具卡緊下膠芯的中部為半圓形結(jié)構(gòu)，與鉆具卡緊上膠芯的半圓形結(jié)構(gòu)相配合對(duì)鉆具進(jìn)行固定，鉆具卡緊上膠芯的上部通過(guò)上卡瓦連接固定，且上卡瓦上部設(shè)有螺孔，U型卡套在上卡瓦、鉆具卡緊上膠芯、鉆具卡緊下膠芯和下卡瓦的兩側(cè)，并通過(guò)螺栓連接固定在升降調(diào)節(jié)公頭上部的螺孔，進(jìn)而將鉆具卡緊上膠芯、鉆具卡緊下膠芯之間的鉆具固定牢固。上述的定向定位扶正器包括鉆桿定位C型槽、扶正架、上定位板、扶正器連接螺栓、下定位板、扶正器連接螺母，所述的扶正架的上部為鉆桿定位C型槽，槽的開(kāi)口朝上，扶正架的下部固定上定位板，所述上定位板通過(guò)扶正器連接螺栓、下定位板和扶正器連接螺母固定在裝置架上。本專利技術(shù)提到的一種鉆具水眼通用固井水泥鉆通裝置的使用方法，包括如下步驟：（a）將堵塞的鉆具通過(guò)鉆具卡緊裝置進(jìn)行定位卡緊，通過(guò)安裝鉆具卡緊上膠芯和鉆具卡緊下膠芯，扣合在鉆具的上下兩側(cè)，并通過(guò)上、下卡瓦和U型卡固定好鉆具，并通過(guò)卡緊裝置調(diào)節(jié)螺栓緊固在裝置架上；（b）當(dāng)氣壓達(dá)到施工要求時(shí)，通過(guò)對(duì)氣體操縱手柄的控制，首先使氣體通過(guò)鑿巖機(jī)進(jìn)入合金鉆頭進(jìn)行吹氣攜巖屑和帶動(dòng)鉆桿進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)定向定位扶正器防止鉆桿在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的離心轉(zhuǎn)動(dòng)；（c）再通過(guò)對(duì)空氣動(dòng)力裝置的氣體操縱手柄的開(kāi)合控制，給往復(fù)雙向推動(dòng)馬達(dá)提供動(dòng)力，推動(dòng)馬達(dá)正常運(yùn)轉(zhuǎn)后通過(guò)蝸輪減速器的作用，帶動(dòng)主動(dòng)輪低速轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)輪再帶動(dòng)傳動(dòng)鏈條，滿足鑿巖機(jī)在工字軌道上作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并且可對(duì)鉆頭加大鉆壓，從而順利完成各類堵塞鉆具的通徑工作。本專利技術(shù)的主要工作原理是采用在整體軌道水平制作的基礎(chǔ)上，運(yùn)用沖擊破碎原理進(jìn)行工作的，工作時(shí)鑿巖機(jī)活塞做高頻往復(fù)運(yùn)動(dòng)，不斷地沖擊傳動(dòng)桿，在沖擊力的作用下，呈尖楔狀的鉆頭連接在鉆桿的一端，可將鉆具內(nèi)水泥壓碎并鑿入一定的深度；雙向運(yùn)轉(zhuǎn)推動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)鏈條雙向運(yùn)轉(zhuǎn)，可以滿足鑿巖機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)桿及鉆頭前進(jìn)后退。加上整體鉆桿連同鉆頭一直轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)水泥塊形成碾壓減少體積，還加大外排推力，利用空氣或水循環(huán)活對(duì)鉆頭形成降溫冷卻，并對(duì)鉆具內(nèi)的水泥屑進(jìn)行清理。針對(duì)凝固后的強(qiáng)度比泥巖要高，屬較軟地層巖的特點(diǎn)，結(jié)合石油鉆井中的實(shí)際技術(shù)運(yùn)用，選用十字型或X型的PDC或金剛石鉆頭，它的特點(diǎn)是鉆進(jìn)平穩(wěn)、不易鉆偏。本專利技術(shù)的有益效果是：1、利用水平鉆進(jìn)原理，進(jìn)行鉆具水泥疏通工作，可以有效的利用空氣或水為介質(zhì)，既環(huán)保又安全，而且滿足生產(chǎn)工作需要，能夠滿足石油鉆井行業(yè)中各種規(guī)格型號(hào)的鉆具水泥通徑工作；2、操作簡(jiǎn)單易行；3、兩人即可完成現(xiàn)場(chǎng)操作，節(jié)省勞動(dòng)力；4、通徑完成后的鉆具不會(huì)傷及內(nèi)壁，可以重復(fù)使用，避免了鉆具報(bào)廢，造成資源浪費(fèi)。附圖說(shuō)明附圖1是本專利技術(shù)的水平鉆通裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是本專利技術(shù)的空氣動(dòng)力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3是本專利技術(shù)的卡緊裝置的結(jié)構(gòu)圖；附圖4是本專利技術(shù)的定向定位扶正器的結(jié)構(gòu)圖；上圖中：鉆具本體1、鉆具母扣接頭2、鉆具卡緊裝置3、卡緊裝置調(diào)節(jié)螺栓4、鉆具卡緊膠芯5、升降調(diào)節(jié)座6、裝置架7、定向定位扶正器8、合金鉆頭9、鉆桿10、反扣接頭11、導(dǎo)軌傳動(dòng)齒輪12、扶正滑輪13、鏈條本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種固井水泥鉆通裝置，其特征是：包括電控裝置、空氣動(dòng)力裝置和水平鉆通裝置，所述的電控裝置采用自耦減壓起動(dòng)箱，通過(guò)自耦減壓起動(dòng)箱連接空氣動(dòng)力裝置，空氣動(dòng)力裝置帶動(dòng)水平鉆通裝置對(duì)堵塞鉆具進(jìn)行通徑，所述的空氣動(dòng)力裝置包括空氣壓縮機(jī)（a1）、進(jìn)氣閥門(mén)（a3）、壓力儲(chǔ)存罐（a4）、輸氣閥門(mén)（a7）、油霧器（a8）、往復(fù)雙向推動(dòng)馬達(dá)（a10）、鑿巖機(jī)控制裝置（a12）、鉆頭吹氣口（a15），壓力儲(chǔ)存罐（a4）的輸入端通過(guò)進(jìn)氣閥門(mén)（a3）連接到空氣壓縮機(jī)（a1），壓力儲(chǔ)存罐（a4）的輸出端通過(guò)輸氣閥門(mén)（a7）連接往復(fù)雙向推動(dòng)馬達(dá)（a10）和鑿巖機(jī)控制裝置（a12），鑿巖機(jī)控制裝置（a12）輸出動(dòng)力到鉆頭吹氣口（a15）；所述的水平鉆通裝置包括鉆具本體（1）、鉆具母扣接頭（2）、鉆具卡緊裝置（3）、卡緊裝置調(diào)節(jié)螺栓（4）、鉆具卡緊膠芯（5）、升降調(diào)節(jié)座（6）、裝置架（7）、定向定位扶正器（8）、合金鉆頭（9）、鉆桿（10）、扶正滑輪（13）、底座（15）、鑿巖機(jī)（18）、所述的底座（15）左側(cè)上部安裝裝置架（7），裝置架（7）的左側(cè)上部通過(guò)升降調(diào)節(jié)座（6）連接鉆具卡緊裝置（3），所述的鉆具卡緊裝置（3）通過(guò)鉆具卡緊膠芯（5）和卡緊裝置調(diào)節(jié)螺栓（4）將鉆具本體（1）固定牢固，鉆具本體（1）的端部為鉆具母扣接頭（2）；所述的裝置架（7）的右側(cè)上部通過(guò)定向定位扶正器（8）扶正鉆桿（10）的左端，鉆桿（10）的右端連接到鑿巖機(jī)（18），鉆桿（10）的中部通過(guò)扶正滑輪（13）與底座（15）右側(cè)上部的傳動(dòng)裝置連接，傳動(dòng)裝置帶動(dòng)鑿巖機(jī)（18）左右移動(dòng)，鑿巖機(jī)（18）帶動(dòng)鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而通過(guò)鉆桿端部的合金鉆頭（9）對(duì)鉆具內(nèi)的水泥進(jìn)行通徑；所述的空氣動(dòng)力裝置中的進(jìn)氣閥門(mén)（a3）與空氣壓縮機(jī)（a1）之間設(shè)有吸附式干燥裝置（a2）；所述的往復(fù)雙向推動(dòng)馬達(dá)（a10）的輸入端連接三位四通手動(dòng)換向閥A（a9），所述的鑿巖機(jī)控制裝置（a12）的輸入端連接三位四通手動(dòng)換向閥B（a11），所述的鉆頭吹氣口（a15）的輸入端連接二位二通手動(dòng)換向閥（a13）和單向閥（a14）。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種固井水泥鉆通裝置，其特征是：包括電控裝置、空氣動(dòng)力裝置和水平鉆通裝置，所述的電控裝置采用自耦減壓起動(dòng)箱，通過(guò)自耦減壓起動(dòng)箱連接空氣動(dòng)力裝置，空氣動(dòng)力裝置帶動(dòng)水平鉆通裝置對(duì)堵塞鉆具進(jìn)行通徑，所述的空氣動(dòng)力裝置包括空氣壓縮機(jī)（a1）、進(jìn)氣閥門(mén)（a3）、壓力儲(chǔ)存罐（a4）、輸氣閥門(mén)（a7）、油霧器（a8）、往復(fù)雙向推動(dòng)馬達(dá)（a10）、鑿巖機(jī)控制裝置（a12）、鉆頭吹氣口（a15），壓力儲(chǔ)存罐（a4）的輸入端通過(guò)進(jìn)氣閥門(mén)（a3）連接到空氣壓縮機(jī)（a1），壓力儲(chǔ)存罐（a4）的輸出端通過(guò)輸氣閥門(mén)（a7）連接往復(fù)雙向推動(dòng)馬達(dá)（a10）和鑿巖機(jī)控制裝置（a12），鑿巖機(jī)控制裝置（a12）輸出動(dòng)力到鉆頭吹氣口（a15）；所述的水平鉆通裝置包括鉆具本體（1）、鉆具母扣接頭（2）、鉆具卡緊裝置（3）、卡緊裝置調(diào)節(jié)螺栓（4）、鉆具卡緊膠芯（5）、升降調(diào)節(jié)座（6）、裝置架（7）、定向定位扶正器（8）、合金鉆頭（9）、鉆桿（10）、扶正滑輪（13）、底座（15）、鑿巖機(jī)（18）、所述的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：不公告發(fā)明人，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：張勇，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：山東;37