专利名称：转盘驱动旋转带压连续冲砂装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种冲砂装置。
背景技术：
由于在吐砂吐岩块套损井的治理过程中，井内连续不断续砂且吐出的岩屑颗粒较大，因此在施工中需带压连续不断地进行循环携砂和旋转破岩；而现有技术无法实现方钻杆密封旋转和不停泵进行钻具接换单根施工。
实用新型内容为解决现有技术无法实现方钻杆密封旋转和不停泵进行钻具接换单根施工的问题，本实用新型提供了一种转盘驱动旋转带压连续冲砂装置，它可实现岩石破碎和不停泵冲铣同步进行，使岩屑顺利上返且不卡管柱。它包括水龙头、方钻杆、反扣钻杆、钻头和井口四通，水龙头固定连接在方钻杆的上端，钻头固定连接在反扣钻杆的下端，它还包括旋转密封井口和冲砂阀，旋转密封井口固定安装在井口四通的上方，冲砂阀设置在方钻杆与反扣钻杆之间；旋转密封井口包括上盖板、密封套、压紧套、两个滚珠轴承、毡圈、底座和两个卡紧总成，上盖板上开有中心通孔，压紧套的内沿压紧密封套的外沿并与底座的上端固定连接，在密封套的外沿与压紧套的内沿和底座的上端面之间分别设有滚珠轴承，密封套的套体与底座之间设置有毡圈，上盖板与密封套固定连接，卡紧总成包括支架和圆柱滚，支架一端的两侧分别设有一号支架板和二号支架板，圆柱滚的两端分别置于一号支架板上的一号安装孔和二号支架板上的二号安装孔内，两个卡紧总成对称设置在上盖板上的通孔的两侧，方钻杆穿过旋转密封井口和井口四通；冲砂阀包括阀体套、密封堵、内阀芯、密封圈和与阀体套下端固定连接的丝堵，所述阀体套下部的侧壁上开有侧孔，阀体套的上端设有与方钻杆相配合的内螺纹，阀体套孔壁的内螺纹的下方设有环状凸台，所述环状凸台的内径小于密封堵的外径，所述内阀芯上开有上大下小的阶梯盲孔，阶梯盲孔的大孔壁上开有走水孔，阶梯盲孔的小孔壁上开有阀芯侧孔且阀芯侧孔与阀体套上的侧孔的上下位置相对应，内阀芯的上端与阀体套内环状凸台下方的孔壁螺纹连接且与阀体套之间形成走水空腔，所述密封堵置在内阀芯上的阶梯盲孔的大孔内且与大孔壁之间设有密封圈，所述丝堵开有轴向通孔，丝堵上端的侧壁上开有与走水空腔连通的径向通孔，丝堵的下端设有与反扣钻杆相配合的外螺纹。
本实用新型的发明点在于旋转密封井口和冲砂阀的设计，旋转密封井口的两个卡紧总成上的圆柱滚卡住方钻杆，在转盘的驱动下，方钻杆通过两个卡紧总成带动旋转密封井口的上盖板和密封套转动，毡圈可有效保证井口的密封；冲砂阀开设有两个进液口上口和侧口，正常冲砂时上口进液、侧口关闭，倒单根时侧口进液、上口关闭，进而可实现不停泵进行钻具接换单根。本实用新型通过转盘提供机械动力，它具有安装简便、破岩效果好的优点，冲砂过程简单，大颗粒的岩屑也可返出，实现了方钻杆密封旋转和不停泵进行钻具接换单根的施工。
图1是本实用新型的整体结构示意图，图2是冲砂阀8的纵向剖视图，图3是旋转密封井口7的俯视图，图4是图3的A-A剖视图，图5是图3的B向局部视图，图6-图8为本实用新型的连续冲砂施工过程的示意图。
具体实施方式
具体实施方式
一(参见图1-图5)本实施方式由水龙头1、方钻杆2、、反扣钻杆4、钻头5、井口四通6、旋转密封井口7和冲砂阀8组成，水龙头1固定连接在方钻杆2的上端，钻头5固定连接在反扣钻杆4的下端，旋转密封井口7固定安装在井口四通6的上方，冲砂阀8设置在方钻杆2与反扣钻杆4之间；旋转密封井口7包括上盖板7-1、密封套7-2、压紧套7-3、两个滚珠轴承7-4、毡圈7-5、底座7-6和两个卡紧总成9，上盖板7-1上开有中心通孔7-8，压紧套7-3的内沿压紧密封套7-2的外沿并与底座7-6的上端固定连接，在密封套7-2的外沿与压紧套7-3的内沿和底座7-6的上端面之间分别设有滚珠轴承7-4，密封套7-2的套体与底座7-6之间设置有毡圈7-5，上盖板7-1与密封套7-2固定连接，卡紧总成9包括支架9-1和圆柱滚9-2，支架9-1一端的两侧分别设有一号支架板9-11和二号支架板9-7，圆柱滚9-2的两端分别置于一号支架板9-11上的一号安装孔9-8和二号支架板9-7上的二号安装孔9-9内，两个卡紧总成9对称设置在上盖板7-1上的通孔7-8的两侧，方钻杆2穿过旋转密封井口7和井口四通6；冲砂阀8包括阀体套8-1、密封堵8-2、内阀芯8-3、密封圈8-4和与阀体套8-1下端固定连接的丝堵8-10，所述阀体套8-1下部的侧壁上开有侧孔8-8，阀体套8-1的上端设有与方钻杆2相配合的内螺纹，阀体套8-1孔壁的内螺纹的下方设有环状凸台8-5，所述环状凸台8-5的内径小于密封堵8-2的外径，所述内阀芯8-3上开有上大下小的阶梯盲孔8-6，阶梯盲孔8-6的大孔壁上开有走水孔8-7，所述走水孔8-7为四个且沿圆周均布，阶梯盲孔8-6的小孔壁上开有阀芯侧孔8-9且阀芯侧孔8-9与阀体套8-1上的侧孔8-8的上下位置相对应，内阀芯8-3的上端与阀体套8-1内环状凸台8-5下方的孔壁螺纹连接且与阀体套8-1之间形成走水空腔8-12，所述密封堵8-2置在内阀芯8-3上的阶梯盲孔8-6的大孔内且与大孔壁之间设有密封圈8-4，所述丝堵8-10开有轴向通孔8-11，丝堵8-10上端的侧壁上开有与走水空腔8-12连通的径向通孔8-13，所述径向通孔8-13为四个且沿圆周均布，丝堵8-10的下端设有与反扣钻杆4相配合的外螺纹。
具体实施方式
二(参见4)本实施方式与具体实施方式
一的不同点在于所述旋转密封井口7还包括弹性套7-7，弹性套7-7设置在密封套7-2内且其上部外沿固定在上盖板7-1与密封套7-2之间。其它组成和连接关系与具体实施方式
一相同。由于弹性套7-7的设置，在施工过程中，可对方钻杆2起到有效的保护作用。
具体实施方式
三(参见图3-图5)本实施方式与具体实施方式
一或二的不同点在于所述卡紧总成9还包括弹簧9-3、导向杆9-4和导向套9-5，导向套9-5与支架9-1固定连接，弹簧9-3置于圆柱滚9-2与导向套9-5之间且套装在导向杆9-4的一端上，导向杆9-4的另一端插装在导向套9-5的导向孔9-6内，所述一号支架板9-2上的一号安装孔9-8和二号支架板9-7上的二号安装孔9-9分别是沿导向杆9-4轴心线方向的长形孔。其它组成和连接关系与具体实施方式
一或二相同。本实施方式可适用于不同尺寸的方钻杆2，在方钻杆2入井时，挤压圆柱滚9-2沿长形孔方向移动并压缩弹簧9-3，通过弹簧9-3的作用力卡紧方钻杆2，进一步增强了本实施方式的互换性和可操作性。
具体实施方式
四(参见图3-图4)本实施方式与具体实施方式
一、二或三的不同点在于所述圆柱滚9-2上套装有弹性套滚9-10。其它组成和连接关系与具体实施方式
一、二或三相同。本实施方式所增加的弹性套滚9-10，可对方钻杆2起到进一步的保护作用。
本实用新型的连续冲砂施工过程一、一号水龙带10将出口阀12与水龙头1的进水口连通，将地面管汇的进口11和出口阀12打开，其它阀关闭，启动大泵建立循环，待出口13见液后，启动转盘带动方钻杆2和旋转密封井口7旋转(如图6所示)；二、冲砂完第一根方钻杆2后，上提方钻杆2至钻台上，将联通卡瓦14固定在冲砂阀8外侧，二号水龙带15将出口阀16与联通卡瓦14的进水口连通，关闭出口阀12，打开出口阀16，开泵冲铣；(如图7所示)三、倒掉方钻杆2，连接加深钻杆19并在加深钻杆19的上端再连一个冲砂阀8和密封阀17，将联通卡瓦18固定在密封阀17的外侧，一号水龙带15将联通卡瓦18与出口阀12连通，关闭出口阀16，打开出口阀12，卸掉二号水龙带15和联通卡瓦14(如图8所示)，待冲至钻台后，连接方钻杆2，进入第二个循环。
权利要求1.转盘驱动旋转带压连续冲砂装置，它包括水龙头(1)、方钻杆(2)、反扣钻杆(4)、钻头(5)和井口四通(6)，水龙头(1)固定连接在方钻杆(2)的上端，钻头(5)固定连接在反扣钻杆(4)的下端，其特征在于它还包括旋转密封井口(7)和冲砂阀(8)，旋转密封井口(7)固定安装在井口四通(6)的上方，冲砂阀(8)设置在方钻杆(2)与反扣钻杆(4)之间；旋转密封井口(7)包括上盖板(7-1)、密封套(7-2)、压紧套(7-3)、两个滚珠轴承(7-4)、毡圈(7-5)、底座(7-6)和两个卡紧总成(9)，上盖板(7-1)上开有中心通孔(7-8)，压紧套(7-3)的内沿压紧密封套(7-2)的外沿并与底座(7-6)的上端固定连接，在密封套(7-2)的外沿与压紧套(7-3)的内沿和底座(7-6)的上端面之间分别设有滚珠轴承(7-4)，密封套(7-2)的套体与底座(7-6)之间设置有毡圈(7-5)，上盖板(7-1)与密封套(7-2)固定连接，卡紧总成(9)包括支架(9-1)和圆柱滚(9-2)，支架(9-1)一端的两侧分别设有一号支架板(9-11)和二号支架板(9-7)，圆柱滚(9-2)的两端分别置于一号支架板(9-11)上的一号安装孔(9-8)和二号支架板(9-7)上的二号安装孔(9-9)内，两个卡紧总成(9)对称设置在上盖板(7-1)上的通孔(7-8)的两侧，方钻杆(2)穿过旋转密封井口(7)和井口四通(6)；冲砂阀(8)包括阀体套(8-1)、密封堵(8-2)、内阀芯(8-3)、密封圈(8-4)和与阀体套(8-1)下端固定连接的丝堵(8-10)，所述阀体套(8-1)下部的侧壁上开有侧孔(8-8)，阀体套(8-1)的上端设有与方钻杆(2)相配合的内螺纹，阀体套(8-1)孔壁的内螺纹的下方设有环状凸台(8-5)，所述环状凸台(8-5)的内径小于密封堵(8-2)的外径，所述内阀芯(8-3)上开有上大下小的阶梯盲孔(8-6)，阶梯盲孔(8-6)的大孔壁上开有走水孔(8-7)，阶梯盲孔(8-6)的小孔壁上开有阀芯侧孔(8-9)且阀芯侧孔(8-9)与阀体套(8-1)上的侧孔(8-8)的上下位置相对应，内阀芯(8-3)的上端与阀体套(8-1)内环状凸台(8-5)下方的孔壁螺纹连接且与阀体套(8-1)之间形成走水空腔(8-12)，所述密封堵(8-2)置在内阀芯(8-3)上的阶梯盲孔(8-6)的大孔内且与大孔壁之间设有密封圈(8-4)，所述丝堵(8-10)开有轴向通孔(8-11)，丝堵(8-10)上端的侧壁上开有与走水空腔(8-12)连通的径向通孔(8-13)，丝堵(8-10)的下端设有与反扣钻杆(4)相配合的外螺纹。
2.根据权利要求1所述的转盘驱动旋转带压连续冲砂装置，其特征在于所述旋转密封井口(7)还包括弹性套(7-7)，弹性套(7-7)设置在密封套(7-2)内且其上部外沿固定在上盖板(7-1)与密封套(7-2)之间。
3.根据权利要求1或2所述的转盘驱动旋转带压连续冲砂装置，其特征在于所述卡紧总成(9)还包括弹簧(9-3)、导向杆(9-4)和导向套(9-5)，导向套(9-5)与支架(9-1)固定连接，弹簧(9-3)置于圆柱滚(9-2)与导向套(9-5)之间且套装在导向杆(9-4)的一端上，导向杆(9-4)的另一端插装在导向套(9-5)的导向孔(9-6)内，所述一号支架板(9-11)上的一号安装孔(9-8)和二号支架板(9-7)上的二号安装孔(9-9)分别是沿导向杆(9-4)轴心线方向的长形孔。
4.根据权利要求1或3所述的转盘驱动旋转带压连续冲砂装置，其特征在于所述圆柱滚(9-2)上套装有弹性套滚(9-10)。
5.根据权利要求1所述的转盘驱动旋转带压连续冲砂装置，其特征在于所述阶梯盲孔(8-6)的大孔壁上的走水孔(8-7)为四个且沿圆周均布。
6.根据权利要求1或5所述的转盘驱动旋转带压连续冲砂装置，其特征在于所述丝堵(8-10)上端的侧壁上的径向通孔(8-13)为四个且沿圆周均布。
专利摘要转盘驱动旋转带压连续冲砂装置，它涉及一种冲砂装置。为解决现有技术无法实现方钻杆密封旋转和不停泵进行钻具接换单根施工的问题，本实用新型的设计点在于旋转密封井口(7)和冲砂阀(8)的设计，旋转密封井口(7)固定安装在井口四通(6)的上方，冲砂阀(8)设置在方钻杆(2)与反扣钻杆(4)之间，旋转密封井口(7)的两个卡紧总成(9)上的圆柱滚(9－2)卡住方钻杆(2)，方钻杆(2)通过两个卡紧总成(9)带动旋转密封井口(7)的上盖板(7－1)和密封套(7－2)转动，毡圈(7－5)保证井口的密封；冲砂阀(7)设有两个进液口，正常冲砂时上口进液、侧口关闭，倒单根时侧口进液、上口关闭，它具有安装简便、破岩效果好的优点，冲砂过程简单，大颗粒的岩屑也可返出，实现了方钻杆密封旋转和不停泵进行钻具接换单根的施工。
文档编号E21B21/00GK2900765SQ20062002088
公开日2007年5月16日 申请日期2006年5月23日 优先权日2006年5月23日
发明者刘士军, 朱大力, 赵恩远, 王彪, 郝富昌 申请人:大庆油田有限责任公司