柱塞式巖屑舉升裝置及舉升方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于一種鉆井施工的輔助裝置，尤其涉及一種柱塞式巖肩舉升裝置及舉升方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鉆井施工需要將巖肩從井底帶至地面，保持井底清潔，避免鉆頭重復(fù)切削，鉆頭才能沒有阻礙地繼續(xù)深鉆。目前攜帶巖肩采用的方法是配置鉆井液，通過鉆井液循環(huán)將井底巖肩帶離井底。但如果采用特殊鉆井工藝，井下工況不容許配置鉆井液，形成鉆井液循環(huán)，那么，輸送巖肩，將巖肩帶離鉆頭，從而保證鉆頭正常工作就成為一個鉆井工程技術(shù)難題。
[0003]普通斜盤式柱塞栗無法解決這一難題，主要原因在于，普通斜盤式柱塞栗一般靠彈簧等彈性機(jī)械裝置或低壓油提供作用力推動柱塞的吸入行程，其輸送介質(zhì)是工作液壓油，滑靴斜盤組件由輸送介質(zhì)(工作液壓油)提供潤滑；當(dāng)舉升輸送巖肩時，輸送介質(zhì)是巖肩混合液體，即巖肩跟井底的液體混合形成的固液混合物，其中可能含有固相顆粒，柱塞與缸體之間作用力顯著增大，靠彈簧裝置等不能推動柱塞的吸入行程，同時，滑靴斜盤組件也沒有潤滑，使用壽命會大大降低，顯然，普通斜盤式柱塞栗只能輸送液壓油，而且，對輸送液壓油的清潔度要求較高，不能輸送以固液混合物為主的巖肩。
[0004]由此，本發(fā)明人憑借多年從事相關(guān)行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐，提出一種柱塞式巖肩舉升裝置及舉升方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種柱塞式巖肩舉升裝置及舉升方法，其密封和潤滑效果更好，舉升巖肩時工作更可靠。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種柱塞式巖肩舉升裝置，所述柱塞式巖肩舉升裝置包括:
[0007]外筒，所述外筒具有圓柱形內(nèi)部空間；
[0008]斜盤，所述斜盤固定在所述外筒中，所述斜盤的圓周與所述外筒內(nèi)壁之間密封接觸;所述斜盤的下表面為平面、上表面為傾斜表面，所述傾斜表面上設(shè)有一圈T形滑槽；
[0009]轉(zhuǎn)動軸，所述轉(zhuǎn)動軸同軸貫穿所述斜盤并與所述斜盤密封轉(zhuǎn)動接觸；
[0010]缸體，所述缸體同軸套設(shè)并固定于所述轉(zhuǎn)動軸上，所述缸體的圓周與所述外筒內(nèi)壁之間密封轉(zhuǎn)動接觸，所述缸體位于所述斜盤的上方并與所述傾斜表面之間具有間距;所述缸體上圍繞所述轉(zhuǎn)動軸均勻分布有多個上下貫通的柱塞孔，每個柱塞孔內(nèi)滑動密封設(shè)有一柱塞體，每個柱塞體的下端與一滑靴通過球鉸連接，所述滑靴的下端通過T形滑塊滑動設(shè)置在所述T形滑槽中；
[0011]配流盤，所述配流盤固定在所述外筒中，其外圓周與所述外筒內(nèi)壁之間密封接觸；所述轉(zhuǎn)動軸貫穿所述配流盤并與所述配流盤之間密封轉(zhuǎn)動接觸;所述配流盤位于所述缸體的上方且所述配流盤下端面與所述缸體的上端面接觸；
[0012]其中，所述缸體的下端面與所述斜盤的傾斜表面之間形成密封的潤滑物儲存空間；所述轉(zhuǎn)動軸的內(nèi)部設(shè)有相互分隔的第一軸向通道和第二軸向通道;所述配流盤設(shè)有第一配流通道和第二配流通道，且所述第一配流通道與所述第一軸向通道連通，所述第二配流通道與所述第二軸向通道連通。
[0013]在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述第一軸向通道同軸設(shè)置于所述第二軸向通道的下方，兩者之間由第一分隔部隔離;所述轉(zhuǎn)動軸的側(cè)壁上位于所述第一分隔部下方和上方的位置分別設(shè)有第一連通窗口和第二連通窗口。
[0014]在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述傾斜表面具有一最高點(diǎn)和一最低點(diǎn)；所述第一配流通道和所述第二配流通道的下端均敞開;所述第一配流通道位于所述最低點(diǎn)對應(yīng)的一側(cè)，且所述第一配流通道與所述第一軸向通道通過所述第一連通窗口連通，所述第一配流通道與所述第二連通窗口隔斷；
[0015]所述第二配流通道位于所述最高點(diǎn)對應(yīng)的一側(cè)，且所述第二配流通道與所述第二軸向通道通過所述第二連通窗口連通，所述第二配流通道與所述第一連通窗口隔斷。
[0016]在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述第一配流通道的頂端位于所述第一連通窗口與所述第二連通窗口之間；所述第二配流通道的頂端高于所述第二連通窗口的底端;所述第一配流通道和所述第二配流通道在垂直于所述轉(zhuǎn)動軸的橫截面上的投影均為扇形。
[0017]在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述缸體的側(cè)壁上設(shè)有與每個所述柱塞孔連通的至少一個第一徑向透孔，所述第一徑向透孔將每個所述柱塞孔與所述缸體外部連通；
[0018]所述外筒的側(cè)壁上與所述第一徑向透孔高度一致的位置設(shè)有至少一個第二徑向透孔，所述第二徑向透孔將所述外筒的內(nèi)部和外部連通；
[0019]所述外筒的內(nèi)壁與所述缸體的外壁兩者至少之一上，與所述第一徑向透孔和所述第二徑向透孔高度一致的位置設(shè)有環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凹槽將所述第一徑向透孔和所述第二徑向透孔連通。
[0020]在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述缸體的側(cè)壁上設(shè)有與所述柱塞孔對應(yīng)的多個第一徑向透孔，所述第一徑向透孔將所述柱塞孔與所述缸體外部連通；
[0021]所述外筒的側(cè)壁上與所述第一徑向透孔高度一致的位置設(shè)有多個圓周均勻分布的第二徑向透孔，所述第二徑向透孔將所述外筒的內(nèi)部和外部連通；
[0022]所述外筒的內(nèi)壁與所述缸體的外壁兩者至少之一上，與所述第一徑向透孔和所述第二徑向透孔高度一致的位置設(shè)有環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凹槽將所述第一徑向透孔和所述第二徑向透孔連通。
[0023]在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述柱塞體包括上部的柱塞部和下部的活塞桿，所述柱塞部的直徑大于所述活塞桿的直徑;所述柱塞部與所述柱塞孔滑動密封配合;所述柱塞部位于所述第一徑向透孔的上方;所述活塞桿與所述柱塞孔的內(nèi)壁之間具有間隙，且所述活塞桿通過密封圈與所述柱塞孔的內(nèi)壁滑動密封，所述密封圈位于所述第一徑向透孔的下方。
[0024]在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述外筒下端的內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)螺紋，位于所述斜盤上方的所述外筒內(nèi)壁上設(shè)有一環(huán)形臺肩；在所述傾斜表面與所述環(huán)形臺肩之間設(shè)有一套筒，所述套筒的上表面為平面、下表面為與所述傾斜表面配合的斜面;所述斜盤下方設(shè)有與所述內(nèi)螺紋連接的外螺母，所述斜盤固定在所述外螺母與所述套筒之間，所述套筒抵靠在所述環(huán)形臺肩上。
[0025]在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述轉(zhuǎn)動軸上位于所述缸體下方的位置設(shè)有外螺紋，所述缸體通過與所述外螺紋連接的內(nèi)螺母軸向固定在所述轉(zhuǎn)動軸上，所述缸體與所述轉(zhuǎn)動軸通過平鍵或花鍵連接。
[0026]在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述外筒上端螺紋連接一上接頭，所述轉(zhuǎn)動軸在所述配流盤上方的位置套設(shè)有一彈簧，所述彈簧上方設(shè)有一彈簧壓板，所述彈簧壓板抵靠在所述上接頭的下端面，所述彈簧一端抵靠在所述配流盤的上端面，另一端抵靠在所述彈簧壓板上。
[0027]在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述柱塞孔的數(shù)量為7個;所述T形滑槽在所述斜盤垂直于所述轉(zhuǎn)動軸的橫截面上的投影為圓形。
[0028]本發(fā)明的目的還可以這樣實(shí)現(xiàn)，采用如上所述柱塞式巖肩舉升裝置的舉升方法，所述舉升方法包括