專利名稱：一種用于擴(kuò)孔器的雙向水力結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及巖石鉆探工具技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于擴(kuò)孔器的雙向水力 結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著流體介質(zhì)管道輸送事業(yè)的發(fā)展，穿越河流、湖泊、公路、鐵路甚至山脈的輸送 管道孔的鉆進(jìn)和擴(kuò)鉆作業(yè)在逐步增多，穿越擴(kuò)孔器的使用越發(fā)頻繁。目前所使用擴(kuò)孔器的 水力結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，在某種地層穿越鉆進(jìn)中，不能滿足對(duì)巖屑清理的需要。穿越鉆進(jìn)基本是 水平方向的，其巖屑的一部分總是留在孔道的下部，如在作業(yè)中不能及時(shí)吹散，對(duì)作為鉆進(jìn) 工具的擴(kuò)孔器本身沖刷和磨損非常嚴(yán)重，在擴(kuò)孔器牙輪的前部設(shè)置徑向水眼，可有效的吹 散牙輪工作部位的巖屑，對(duì)牙輪的清洗亦起到很好的作用。但對(duì)于較軟地層來(lái)說(shuō)，孔壁沖蝕 嚴(yán)重，不僅孔徑不規(guī)則，有時(shí)可能造成事故。因此，目前在較軟地層的穿越鉆井中，使用傾斜 水管的水力系統(tǒng)。雖然減輕了對(duì)孔壁的沖蝕，但對(duì)鉆進(jìn)中的牙輪部位孔徑下部沉積的巖屑 不能有效的吹散，造成對(duì)鉆具本身的嚴(yán)重研磨而損壞。本實(shí)用新型涉及的穿越擴(kuò)孔器的雙 向水力結(jié)構(gòu)，有效地解決和彌補(bǔ)了上述存在的不足。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于擴(kuò)孔器的雙向水力結(jié)構(gòu)，改善擴(kuò) 孔器鉆進(jìn)效果，提高鉆進(jìn)效率，延長(zhǎng)擴(kuò)孔器使用壽命。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案本實(shí)用新型在擴(kuò)孔器主體內(nèi)設(shè) 置與擴(kuò)孔器主體中心水孔連通的分水孔；在擴(kuò)孔器主體外側(cè)設(shè)置若干徑向水管和傾斜水 管，徑向水管和傾斜水管分別與分水孔連通；在擴(kuò)孔器的每?jī)蓚€(gè)牙輪組合單元之間設(shè)置一 組徑向水管和傾斜水管；徑向水管和傾斜水管內(nèi)可裝設(shè)水眼或者水堵。進(jìn)一步，所述水眼和水堵均為柱體，其中水眼為設(shè)置有通孔的柱體；所述水眼和水 堵通過(guò)擋圈固定于徑向水管或傾斜水管內(nèi)，水眼和水堵的側(cè)面通過(guò)密封圈與徑向水管或傾 斜水管的內(nèi)壁密封。進(jìn)一步，在擴(kuò)孔器主體外側(cè)還設(shè)置一個(gè)輔助水管，輔助水管與所述分水孔相連通， 輔助水管內(nèi)可裝設(shè)所述水眼或者所述水堵。進(jìn)一步，所述的徑向水管、傾斜水管和輔助水管一側(cè)均設(shè)置有水管支架。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型在穿越擴(kuò)孔器的主體外側(cè)設(shè)置與主體中心 水孔相連的徑向水管、傾斜水管，徑向水管、傾斜水管內(nèi)可以裝設(shè)水堵和水眼。主體中心水 孔的泥漿，通過(guò)本實(shí)用新型的徑向水管、傾斜水管、水眼向外噴射，對(duì)擴(kuò)孔器的牙輪進(jìn)行清 洗和冷卻。根據(jù)穿越擴(kuò)孔作業(yè)的需要，可在徑向水管或傾斜水管中安裝水眼或部分水堵，更 好的利用泥漿的水力作用，對(duì)作業(yè)孔的不同方位清洗，避免巖屑的沉積對(duì)牙輪和本體的沖 刷和研磨。在較軟地層的穿越鉆進(jìn)中，為了避免對(duì)孔壁的沖蝕，在傾斜水管中安裝水眼，而 在徑向水管中則安裝水堵。有時(shí)為了改善水力效果，在一到二個(gè)徑向水管中安裝通孔直徑較小的水眼，實(shí)現(xiàn)復(fù)合水力系統(tǒng)。同樣，在較硬底層的穿越鉆井中，為了避免在牙輪部位巖 屑的沉積，在徑向水管中安裝水眼，而在傾斜水管中安裝水堵。有時(shí)為了改善水力效果，在 一到二個(gè)傾斜水管中安裝較小直徑的水眼，實(shí)現(xiàn)復(fù)合水力系統(tǒng)。復(fù)合水力系統(tǒng)無(wú)論對(duì)于軟 地層或硬地層，都能改善水力效果，提升鉆進(jìn)效率，延長(zhǎng)擴(kuò)孔器使用壽命，降低穿越鉆進(jìn)成 本，提高經(jīng)濟(jì)效益。本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說(shuō)明書(shū)中進(jìn)行闡 述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的，或 者可以從本實(shí)用新型的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本實(shí)用新型的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)下面的說(shuō) 明書(shū)以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

圖1為本實(shí)用新型用于擴(kuò)孔器的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是圖1的剖面圖。
圖3是鑲裝水眼的剖面圖。 圖4是鑲裝水堵的剖面圖。 圖5是水眼組在擴(kuò)孔器牙輪組合單元間的位置圖。 圖中，1是徑向水管，2是傾斜水管，3是輔助水管，4是擴(kuò)孔器牙輪組件，5是擴(kuò)孔器本體，6 是牙輪座支撐板，7是牙輪座，71是牙輪座螺紋副，8是水眼，81是水堵，9是防掉螺栓，91是 防掉螺栓螺紋副，11是徑向水管支架，21是傾斜水管支架，31是輔助水管支架，50是主體中 心水孔，51是徑向水管分水孔，52是傾斜水管分水孔，53是輔助水管分水孔，82是密封圈， 83是擋圈。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。圖1為本實(shí)用新型用于擴(kuò)孔器的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1的剖面圖。首先結(jié)合圖1 和圖2所示介紹本實(shí)施例穿越擴(kuò)孔器的主要結(jié)構(gòu)，牙輪座支撐板6焊接在擴(kuò)孔器主體5上， 牙輪座支撐板6上焊有牙輪座7，牙輪組件4通過(guò)螺紋副71連接在牙輪座7上，防掉螺栓9 的螺紋副91與螺紋副71的螺旋方向相反，起到防掉作用。牙輪座支撐板6、牙輪座7、牙輪 組件4、防掉螺栓9構(gòu)成擴(kuò)孔器的牙輪組合單元，在主體5上焊接有數(shù)個(gè)牙輪組合單元。水 力系統(tǒng)的泥漿通過(guò)主體5的中心孔50分流至徑向水管分水孔51、傾斜水管分水孔52、輔助 水管分水孔53，然后進(jìn)入相應(yīng)的徑向水管1、傾斜水管2、輔助水管3。徑向水管支架11，傾 斜水管支架21，輔助水管支架31分別將徑向水管1、傾斜水管2、輔助水管3用焊接的方法 固牢。實(shí)施時(shí)，上述的任何水管，徑向水管1、傾斜水管2、輔助水管3均可直接用于水力噴 射，亦可在其中鑲裝水眼8或水堵81，水眼中間設(shè)置的孔眼可以調(diào)節(jié)各水管的出水量和出 水方式等，水堵用于將安裝有水堵的水管堵塞。當(dāng)穿越鉆進(jìn)的地層較硬時(shí)，可在徑向水管1 內(nèi)鑲裝水眼8，而在傾斜水管2內(nèi)鑲裝水堵81，使水力徑向噴射，可有效的吹散牙輪工作部 位的巖屑，對(duì)牙輪亦起到很好的清洗作用。當(dāng)穿越鉆進(jìn)的地層較軟時(shí)，可在徑向水管1內(nèi)鑲 裝水堵81，而在傾斜水管2內(nèi)鑲裝水眼8，使水力傾斜噴射，避免了對(duì)孔壁的沖蝕。倘若孔 壁沖蝕嚴(yán)重，不僅孔徑不規(guī)則，有時(shí)可能造成事故。[0013]如圖3和圖4所示，密封圈82裝在各類水管預(yù)設(shè)的環(huán)形槽內(nèi)，它在水管內(nèi)壁與水 眼或水堵外緣形成靜密封，防止泥漿在其間泄漏。擋圈83裝在水管頂部的擋圈槽內(nèi)，用于 固定水眼8或水堵81。如圖5所示，上述的徑向水管1、傾斜水管2各一件，組合成一組。它在擴(kuò)孔器中的 組數(shù)是與前文所述的牙輪組合單元數(shù)量相對(duì)應(yīng)的，并設(shè)置在擴(kuò)孔器周向位置的兩個(gè)牙輪組 合單元之間。應(yīng)該說(shuō)明的是，若在徑向水管1中鑲裝水眼，可在一至二個(gè)傾斜水管2中同樣鑲裝 水眼，其余鑲裝水堵；相反，若在傾斜水管2中鑲裝水眼，可在一至二個(gè)徑向水管1中同樣鑲 裝水眼，其余鑲裝水堵，這樣能更有效的調(diào)節(jié)水力系統(tǒng)。輔助水管3在擴(kuò)孔器設(shè)置中一般為 一個(gè)，可根據(jù)水力系統(tǒng)需要鑲裝水眼或水堵。事實(shí)上，本實(shí)用新型在使用時(shí)，可以根據(jù)穿越 鉆進(jìn)的實(shí)際需要靈活安排安裝水眼8和水堵81，可以在所有水管內(nèi)裝置水眼8，或按不同的 比例裝置水眼8和水堵81。最后說(shuō)明的是，徑向水管1和傾斜水管2的內(nèi)孔為任意幾何形狀，水堵81和水眼8 可以根據(jù)徑向水管1和傾斜水管2的內(nèi)孔形狀制作裝配，本實(shí)施例中，水眼8和水堵81均 為柱體，其中水眼8為設(shè)置有通孔的柱體，很明顯也可以設(shè)置其他形狀以方便安裝到各水 管上控制水管的出水狀況；水管內(nèi)孔可以是裸孔，亦可裝置任意幾何形狀的水眼。傾斜水管 既不平行于擴(kuò)孔器主體的軸線，亦不垂直其軸線。
權(quán)利要求一種用于擴(kuò)孔器的雙向水力結(jié)構(gòu)，其特征在于在擴(kuò)孔器主體內(nèi)設(shè)置與擴(kuò)孔器主體中心水孔連通的分水孔；在擴(kuò)孔器主體外側(cè)設(shè)置若干徑向水管和傾斜水管，徑向水管和傾斜水管分別與分水孔連通；在擴(kuò)孔器的每?jī)蓚€(gè)牙輪組合單元之間設(shè)置一組徑向水管和傾斜水管；徑向水管和傾斜水管內(nèi)可裝設(shè)水眼或者水堵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于擴(kuò)孔器的雙向水力結(jié)構(gòu)，其特征在于所述水眼和 水堵均為柱體，其中水眼為設(shè)置有通孔的柱體；所述水眼和水堵通過(guò)擋圈固定于徑向水管 或傾斜水管內(nèi)，水眼和水堵的側(cè)面通過(guò)密封圈與徑向水管或傾斜水管的內(nèi)壁密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于擴(kuò)孔器的雙向水力結(jié)構(gòu)，其特征在于在擴(kuò)孔器主 體外側(cè)還設(shè)置一個(gè)輔助水管，輔助水管與所述分水孔相連通，輔助水管內(nèi)可裝設(shè)所述水眼 或者所述水堵。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于擴(kuò)孔器的雙向水力結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的徑向 水管、傾斜水管和輔助水管一側(cè)均設(shè)置有水管支架。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于擴(kuò)孔器的雙向水力結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型在擴(kuò)孔器主體內(nèi)設(shè)置與擴(kuò)孔器主體中心水孔連通的分水孔；在擴(kuò)孔器主體外側(cè)設(shè)置若干徑向水管和傾斜水管，徑向水管和傾斜水管分別與分水孔連通；在擴(kuò)孔器的每?jī)蓚€(gè)牙輪組合單元之間設(shè)置一組徑向水管和傾斜水管；徑向水管和傾斜水管內(nèi)可裝設(shè)水眼或者水堵；本實(shí)用新型改善擴(kuò)孔器鉆進(jìn)效果，提高鉆進(jìn)效率，延長(zhǎng)擴(kuò)孔器使用壽命。
文檔編號(hào)E21B10/26GK201747276SQ20102025260
公開(kāi)日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月8日
發(fā)明者劉子洲 申請(qǐng)人:天津立林鉆頭有限公司