专利名称：一种钻井法凿井井壁及其制造方法
技术领域：
本发明涉及地下井壁结构，尤其涉及具有可压缩井壁接头的钻井法凿井井壁及其制造方法。
背景技术：
目前，在钻井法凿井施工中，为防止井筒在使用过程中因受到冲积层沉降产生的竖向附加力的影响而发生井壁破裂灾害，在钻井井壁中设置竖向可压缩井壁接头，实现钻井井壁竖向整体可压缩，防止井壁破裂。图I为现有技术中可压缩井壁接头的结构示意图。参见图I所示，可压缩井壁接头10与其他井壁20、30通过法兰盘焊接连接。这里的其他井壁称之为普通井壁，即为本领域通常所说的井壁，其一般为地面分段预制，井壁分段移运至进口连接。在实现本发明的过程中，发明人发现在受拉状态下，可压缩井壁接头与其他井壁之间的焊缝是薄弱点，易出现焊缝开裂，由此会严重缩短井筒的使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种钻井法凿井井壁及其制造方法，既能实现井壁的竖向可压缩，又能减少或避免可压缩井壁接头与其他井壁之间因拉力所致的焊缝开裂，提高井筒的使用寿命。为解决上述技术问题，本发明钻井法凿井井壁采用如下技术方案一种钻井法凿井井壁，包括可压缩井壁接头，在所述可压缩井壁接头的两端分别连接有普通井壁，所述普通井壁与所述可压缩井壁接头通过焊接连接，在所述可压缩井壁接头一端的普通井壁上固定连接有第一构件，在所述可压缩井壁接头另一端的普通井壁上固定连接有第二构件；在所述可压缩井壁接头受到沿所述井壁的深度方向的压力时，所述第一构件和第二构件能够相对移动；在所述可压缩井壁接头受到沿所述井壁的深度方向的拉力时，所述第一构件和第二构件相互配合阻碍所述第一构件和第二构件的相对移动。优选地，所述第一构件和第二构件布置在所述普通井壁的外侧壁上；其中所述第一构件为燕尾形构件，所述第二构件为V形或倒三角形构件，所述燕尾形构件的燕尾部的侧部与所述V形或倒三角形构件的侧部相贴合。优选地，所述第一构件为至少两个燕尾形构件，间隔均匀地并排布置在所述普通井壁的外侧壁上；所述第二构件为与所述至少两个燕尾形构件相配合的一个或多个V形或倒三角形构件。其中，所述第一构件和第二构件的内侧面为弧面；所述弧面与所述普通井壁的外侧壁的弧面相配合。其中，所述普通井壁与所述可压缩井壁接头通过法兰焊接连接。优选地，所述第一构件和第二构件与所述普通井壁通过焊接连接，焊缝高度为18-22mm0优选地，所述燕尾形构件的燕尾部的夹角为79度，所述V形或倒三角形构件的侧边与中心线之间的夹角为11度。本发明钻井法凿井井壁，在可压缩井壁接头一端的普通井壁上固定连接有第一构件，在可压缩井壁接头另一端的普通井壁上固定连接有第二构件；并且在所述可压缩井壁接头受到沿所述井壁的深度方向的压力时，所述第一构件和第二构件能够相对移动；在所述可压缩井壁接头受到沿所述井壁的深度方向的拉力时，所述第一构件和第二构件相互配合阻碍所述第一构件和第二构件的相对移动，补强了可压缩井壁接头与普通井壁之间的连接强度。这样既能实现井壁的竖向可压缩，又能减少或避免可压缩井壁接头与其他井壁之间的焊缝开裂，提高井筒的使用寿命。为解决上述技术问题，本发明钻井法凿井井壁的制造方法采用如下技术方案一种钻井法凿井井壁的制造方法，包括在可压缩井壁接头的两端，分别通过焊接连接普通井壁；在所述可压缩井壁接头一端的普通井壁上固定连接第一构件，在所述可压缩井壁接头另一端的普通井壁上固定连接与所述第一构件相配合的第二构件；在所述可压缩井壁接头受到沿所述井壁的深度方向的压力时，所述第一构件和第二构件能够相对移动；在所述可压缩井壁接头受到沿所述井壁的深度方向的拉力时，所述第一构件和第二构件相互配合阻碍所述第一构件和第二构件的相对移动。优选地，所述在所述可压缩井壁接头一端的普通井壁上固定连接第一构件，在所述可压缩井壁接头另一端的普通井壁上固定连接与所述第一构件相配合的第二构件，包括在所述可压缩井壁接头一端的普通井壁的外侧壁上，焊接作为所述第一构件的燕尾形构件；在所述可压缩井壁接头另一端的普通井壁的外侧壁上，焊接作为所述第二构件的V形或倒三角形构件，并使所述燕尾形构件的燕尾部的侧部与所述V形或倒三角形构件的侧部相贴合。优选地，所述在所述可压缩井壁接头一端的普通井壁的外侧壁上，焊接作为所述第一构件的燕尾形构件包括在所述可压缩井壁接头一端的普通井壁的外侧壁上，间隔均匀地并排焊接作为所述第一构件的至少两个燕尾形构件。优选地，第二构件焊好后再焊第一构件，并将第一构件贴紧第二构件后施焊。本发明钻井法凿井井壁的制造方法，在所述可压缩井壁接头一端的普通井壁上固定连接第一构件，在所述可压缩井壁接头另一端的普通井壁上固定连接与所述第一构件相配合的第二构件；在所述可压缩井壁接头受到沿所述井壁的深度方向的压力时，所述第一构件和第二构件能够相对移动；在所述可压缩井壁接头受到沿所述井壁的深度方向的拉力时，所述第一构件和第二构件相互配合阻碍所述第一构件和第二构件的相对移动，补强了可压缩井壁接头与普通井壁之间的连接强度。这样既能实现井壁的竖向可压缩，又能减少或避免可压缩井壁接头与其他井壁之间的焊缝开裂，提高井筒的使用寿命。
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为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图I为现有技术中可压缩井壁接头的结构示意图；图2为本发明钻井法凿井井壁实施例的结构示意图；图3为本发明钻井法凿井井壁上第一构件和第二构件相互配合结构的展开示意图；图4为本发明钻井法凿井井壁上第一构件的结构示意图；图5为与图4所示第一构件配合使用的第二构件的结构示意图；图6为本发明钻井法凿井井壁上第一构件和第二构件相互配合结构的另一实施
例的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明具体实施方式
进行详细描述。应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。图2为本发明钻井法凿井井壁实施例的结构示意图。参看图2所示，本发明具体实施方式
钻井法凿井井壁，包括可压缩井壁接头10，在所述可压缩井壁接头的两端分别连接有普通井壁20、30，所述普通井壁与所述可压缩井壁接头通过焊接连接，在所述可压缩井壁接头10 —端的普通井壁20上固定连接有第一构件1，在所述可压缩井壁接头10另一端的普通井壁30上固定连接有第二构件2 ;在所述可压缩井壁接头受到沿所述井壁的深度方向的压力时，所述第一构件和第二构件能够相对移动；在所述可压缩井壁接头受到沿所述井壁的深度方向的拉力时，所述第一构件和第二构件相互配合阻碍所述第一构件和第二构件的相对移动，也就是说，在所述可压缩井壁接头受到沿所述井壁的深度方向的拉力时，所述第一构件和第二构件能够实现自锁。其中可压缩井壁接头除了采用图I和图2中所示的结构，图2中的标号11为可压缩井壁接头的弧形板。除此之外，可压缩井壁接头还可采用其他现有技术中的可压缩井壁接头，例如采用公开号为的CN2782930Y中国专利申请中所公开的曲面弧板式井壁可缩结构。所述普通井壁与所述可压缩井壁接头可通过法兰盘焊接连接，以提高普通井壁与所述可压缩井壁接头的接触面的面积，提高连接强度。本发明钻井法凿井井壁具体实施方式
，在可压缩井壁接头一端的普通井壁上固定连接有第一构件，在可压缩井壁接头另一端的普通井壁上固定连接有第二构件；并且在所述可压缩井壁接头受到沿所述井壁的深度方向的压力时，所述第一构件和第二构件能够相对移动，不会影响可压缩井壁接头的竖向压缩；在所述可压缩井壁接头受到沿所述井壁的深度方向的拉力时，所述第一构件和第二构件相互配合阻碍所述第一构件和第二构件的相对移动，补强了可压缩井壁接头与普通井壁之间的连接强度。这样既能实现井壁的竖向可压缩，又能减少或避免可压缩井壁接头与其他井壁之间的焊缝开裂，提高井筒的使用寿命。图4为本发明钻井法凿井井壁上第一构件的结构示意图；图5为与图4所示第一构件配合使用的第二构件的结构示意图。参看图4及图5所示，在本发明钻井法凿井井壁的具体实施方式
中，所述第一构件I和第二构件2优选布置在所述普通井壁的外侧壁上；其中所述第一构件I为燕尾形板状构件，所述第二构件2为V形或倒三角形构件，图5中所示的V形构件。所述燕尾形构件的燕尾部的侧部与所述V形或倒三角形构件的侧部相贴合。所述第一构件采用燕尾形构件，有利于增强第一构件和第二构件自锁的强度，减少因所述拉力过大而导致第一构件和第二构件自锁的失效。其中，所述的燕尾形板状构件可为一个或多个，相应的，与所述燕尾形构件相配合的所述V形或倒三角形构件也可为一个或多个。优选地，所述第一构件为至少两个燕尾形构件，间隔均匀地并排布置在所述普通井壁的外侧壁上；所述第二构件为与所述至少两个燕尾形构件相配合的一个或多个V形或倒三角形构件。图3为本发明钻井法凿井井壁上第一构件和第二构件相互配合结构的展开示意图。标记3和4分别表示焊缝。所述第一构件为至少两个燕尾形构件，间隔均匀地并排布置在所述普通井壁的外侧壁上，并与一个或多个V形或倒三角形构件相配合，能够均匀分担所述竖向拉力，更有利地减少或防止可压缩井壁接头与其他井壁之间的焊缝开裂，提高井筒的使用寿命。所述第二构件采用V形结构，便于焊缝布置，即可以在V形结构的中间区域施焊。为了便于所述第一构件和第二构件与所述普通井壁的外侧壁的配合，并便于施焊，所述第一构件和第二构件的内侧面优选为弧面；所述弧面与所述普通井壁的外侧壁的弧面相配合。在本发明钻井法凿井井壁的具体实施方式
中，所述第一构件和第二构件的材料可为Q345。所述第一构件和第二构件与所述普通井壁通过焊接连接，焊缝高度为18-22mm，优选为20mm。焊缝高度低于18mm,则不利于保证较高的连接强度,焊缝高度高于22mm,则焊接的残余应力较大。在本发明钻井法凿井井壁的具体实施方式
中，所述燕尾形构件的燕尾部的夹角α为79度，所述V形或倒三角形构件的侧边与中心线之间的夹角β为11度。该夹角的设置，既有利于实现有利于在所述可压缩井壁接头受到沿所述井壁的深度方向的拉力时，所述第一构件和第二构件相互自锁，阻碍所述第一构件和第二构件的相对移动，又使得所述燕尾形构件的燕尾部具有较好的抵抗外力作用而防止产生变形的效果。图6为本发明钻井法凿井井壁上第一构件和第二构件相互配合结构的另一实施例的结构示意图。参看图6所示，在本发明钻井法凿井井壁的具体实施方式
中，所述第一构件和第二构件优选布置在所述普通井壁的外侧壁上；其中所述第一构件为I采用长形板件，该长形板件上设有朝向同一方向倾斜的若干个齿部；所述第二构件2上可以设有支座5，在支座5上通过转轴6可转动连接有定位部件7，在所述定位部件7和转轴6之间安装有弹簧(图中未示出)。所述定位部件7为一杠杆，在所述可压缩井壁接头受到沿所述井壁的深度方向的压力时，所述第二构件上的定位部件7的一端部能够在所述第一构件上的若干个齿部顶端滑动，由此使得所述第一构件和第二构件能够相对移动，不会影响可压缩井壁接头的竖向压缩；在所述可压缩井壁接头受到沿所述井壁的深度方向的拉力时，所述第二构件上的定位部件在弹性力的作用下，所述端部进入相邻齿部之间的凹槽中，从而阻碍所述第一构件和第二构件的相对移动。在所述第一构件和第二构件之间设有罩体(图中未不出)，用于将定位部件7及与其配合的齿部与井壁外围的碎岩、泥沙等物质隔离开来，以便保持所述定位部件7的正常动作不被外部碎岩、泥沙等物质的干扰。本发明的具体实施方式
还公开一种钻井法凿井井壁的制造方法，包括步骤SI、在可压缩井壁接头的两端，分别通过焊接连接普通井壁；S2、在所述可压缩井壁接头一端的普通井壁上固定连接第一构件，在所述可压缩井壁接头另一端的普通井壁上固定连接与所述第一构件相配合的第二构件；在所述可压缩井壁接头受到沿所述井壁的深度方向的压力时，所述第一构件和第二构件能够相对移动；在所述可压缩井壁接头受到沿所述井壁的深度方向的拉力时，所述第一构件和第二构件相互配合阻碍所述第一构件和第二构件的相对移动。本发明钻井法凿井井壁的制造方法，在所述可压缩井壁接头一端的普通井壁上固定连接第一构件，在所述可压缩井壁接头另一端的普通井壁上固定连接与所述第一构件相配合的第二构件；在所述可压缩井壁接头受到沿所述井壁的深度方向的压力时，所述第一构件和第二构件能够相对移动；在所述可压缩井壁接头受到沿所述井壁的深度方向的拉力时，所述第一构件和第二构件相互配合阻碍所述第一构件和第二构件的相对移动，补强了可压缩井壁接头与普通井壁之间的连接强度。这样既能实现井壁的竖向可压缩，又能减少或避免可压缩井壁接头与其他井壁之间的焊缝开裂，提高井筒的使用寿命。在本发明钻井法凿井井壁的制造方法具体实施方式
中，优选地，所述在所述可压缩井壁接头一端的普通井壁上固定连接第一构件，在所述可压缩井壁接头另一端的普通井壁上固定连接与所述第一构件相配合的第二构件，包括在所述可压缩井壁接头一端的普通井壁的外侧壁上，焊接作为所述第一构件的燕尾形构件；在所述可压缩井壁接头另一端的普通井壁的外侧壁上，焊接作为所述第二构件的V形或倒三角形构件，并使所述燕尾形构件的侧部与所述V形或倒三角形构件的侧部相贴合。优选地，所述在所述可压缩井壁接头一端的普通井壁的外侧壁上，焊接作为所述第一构件的燕尾形构件包括在所述可压缩井壁接头一端的普通井壁的外侧壁上，间隔均匀地并排焊接作为所述第一构件的至少两个燕尾形构件。在本发明钻井法凿井井壁的制造方法具体实施方式
中，第二构件焊好后再焊第一构件，并将第一构件贴紧第二构件后施焊，这样便于第二构件的定位焊接。在本发明钻井法凿井井壁的制造方法具体实施方式
中，所述第一构件和第二构件的结构形式及其所具有的优点不限于此，可以参看上述钻井法凿井井壁中所述的结构形式及其优点。以上所述，仅为本发明的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
权利要求
1.一种钻井法凿井井壁，包括可压缩并壁接头，在所述可压缩井壁接头的两端分别连接有普通井壁，所述普通井壁与所述可压缩井壁接头通过焊接连接，其特征在于，在所述可压缩井壁接头一端的普通井壁上固定连接有第一构件，在所述可压缩井壁接头另一端的普通井壁上固定连接有第二构件；在所述可压缩井壁接头受到沿所述井壁的深度方向的压力时，所述第一构件和第二构件能够相对移动；在所述可压缩井壁接头受到沿所述井壁的深度方向的拉力时，所述第一构件和第二构件相互配合阻碍所述第一构件和第二构件的相对移动。
2.根据权利要求I所述的钻井法凿井井壁，其特征在于，所述第一构件和第二构件布置在所述普通井壁的外侧壁上；其中所述第一构件为燕尾形构件，所述第二构件为V形或倒三角形构件，所述燕尾形构件的燕尾部的侧部与所述V形或倒三角形构件的侧部相贴合。
3.根据权利要求2所述的钻井法凿井井壁，其特征在于，所述第一构件为至少两个燕尾形构件，间隔均匀地并排布置在所述普通井壁的外侧壁上；所述第二构件为与所述至少两个燕尾形构件相配合的一个或多个V形或倒三角形构件。
4.根据权利要求2或3所述的钻井法凿井井壁，其特征在于，所述第一构件和第二构件的内侧面为弧面；所述弧面与所述普通井壁的外侧壁的弧面相配合。
5.根据权利要求I至4任一项所述的钻井法凿井井壁，其特征在于，所述普通井壁与所述可压缩井壁接头通过法兰焊接连接。
6.根据权利要求I至5任一项所述的钻井法凿井井壁，其特征在于，所述第一构件和第二构件与所述普通井壁通过焊接连接，焊缝高度为18-22_。
7.根据权利要求2至5任一项所述的钻井法凿井井壁，其特征在于，所述燕尾形构件的燕尾部的夹角为79度，所述V形或倒三角形构件的侧边与中心线之间的夹角为11度。
8.一种钻井法凿井井壁的制造方法，其特征在于，包括在可压缩井壁接头的两端，分别通过焊接连接普通井壁；在所述可压缩井壁接头一端的普通井壁上固定连接第一构件，在所述可压缩井壁接头另一端的普通井壁上固定连接与所述第一构件相配合的第二构件；在所述可压缩井壁接头受到沿所述井壁的深度方向的压力时，所述第一构件和第二构件能够相对移动；在所述可压缩井壁接头受到沿所述井壁的深度方向的拉力时，所述第一构件和第二构件相互配合阻碍所述第一构件和第二构件的相对移动。
9.根据权利要求8所述的钻井法凿井井壁的制造方法，其特征在于，所述在所述可压缩井壁接头一端的普通井壁上固定连接第一构件，在所述可压缩井壁接头另一端的普通井壁上固定连接与所述第一构件相配合的第二构件，包括在所述可压缩井壁接头一端的普通井壁的外侧壁上，焊接作为所述第一构件的燕尾形构件；在所述可压缩井壁接头另一端的普通井壁的外侧壁上，焊接作为所述第二构件的V形或倒三角形构件，并使所述燕尾形构件的燕尾部的侧部与所述V形或倒三角形构件的侧部相贴合。
10.根据权利要求8所述的钻井法凿井井壁的制造方法，其特征在于，所述在所述可压缩井壁接头一端的普通井壁的外侧壁上，焊接作为所述第一构件的燕尾形构件包括在所述可压缩井壁接头一端的普通井壁的外侧壁上，间隔均匀地并排焊接作为所述第一构件的至少两个燕尾形构件。
全文摘要
本发明公开一种钻井法凿井井壁及其制造方法，涉及地下井壁结构，为解决既能实现井壁的竖向可压缩，又能减少或避免可压缩井壁接头与其他井壁之间因拉力所致的焊缝开裂的问题而发明。钻井法凿井井壁，在可压缩井壁接头的两端分别连接有普通井壁，在所述可压缩井壁接头一端的普通井壁上固定连接有第一构件，在所述可压缩井壁接头另一端的普通井壁上固定连接有第二构件；在所述可压缩井壁接头受到沿所述井壁的深度方向的压力时，所述第一构件和第二构件能够相对移动；在所述可压缩井壁接头受到沿所述井壁的深度方向的拉力时，所述第一构件和第二构件相互配合阻碍所述第一构件和第二构件的相对移动。本发明适用于钻井法凿井井壁的制造及应用。
文档编号E21D5/11GK102913247SQ20121025314
公开日2013年2月6日 申请日期2012年7月23日 优先权日2012年7月23日
发明者史基盛, 陈远坤, 程桦, 闫红新, 黄剑, 王从平, 姚直书, 刘建国, 蔡鑫, 廖卫勇, 朱东林, 吴双白, 杨道召, 魏胜田, 付新鹏, 汪广恒, 赵忠新 申请人:中煤矿山建设集团有限责任公司, 淮北矿业(集团)有限责任公司, 安徽理工大学, 煤炭工业合肥设计研究院