一种地热井的扩眼装置的制作方法

1.本发明涉及地热井扩眼技术领域，尤其涉及一种地热井的扩眼装置。


背景技术：

2.地热井，指的是井深3500米左右的地热能或水温大于30℃的温泉水来进行发电的方法和装置，地热分高温、中温和低温三类。高于150℃，以蒸汽形式存在的，属高温地热；90℃～150℃，以水和蒸汽的混合物等形式存在的，属中温地热；高于25℃、低于90℃，以温水、温热水、热水等形式存在的，属低温地热。
3.经检索，中国专利申请号为cn201420616993.0的专利，公开了一种高温地热井大直径随钻扩眼器。该装置的心轴套装在主体上并能够绕主体转动，外套套装在心轴上并能够绕心轴转动，外套上设计有螺旋刀翼和排屑槽，螺旋刀翼上镶嵌有聚晶金刚石，挡环置于心轴和外套下端并通过固定内销钉固定在主体上。上述专利中的一种高温地热井大直径随钻扩眼器存在以下不足：
4.整体装置虽然做到了对地热井的扩眼工作，但是整体结构中螺旋刀翼一直裸露在外，时间长了，容易出现较大的磨损，且此种方式不仅装卸不便，而且螺旋刀翼一旦出现磨损后，扩眼的效率就会降低，不利于地热井扩眼工作的持续进行。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种地热井的扩眼装置。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种地热井的扩眼装置，包括钻头、用于支撑钻头的底板、伸缩扩眼机构、用于收纳伸缩扩眼机构的导筒和用于驱动伸缩扩眼机构的液压油管，所述伸缩扩眼机构包括第一扩眼刀瓣、第二扩眼刀瓣、第一支筒、第二支筒、连接筒、第一滑板、限位杆、衔接板和第二滑板，且底板的顶部圆周内壁卡接有限位板，连接筒设置于限位板的顶部圆心外壁，且连接筒的圆周外壁开有八个安装槽，第一滑板和第二滑板分别相邻滑动于安装槽内，每个限位杆设置于第一滑板和第二滑板的一侧外壁上，每个限位杆相对一侧顶部和底部内壁分别通过导杆转动连接有安装板，第一扩眼刀瓣和第二扩眼刀瓣分别设置于每个安装板的一侧外壁上，每个衔接板设置于每个第一滑板的顶端，且第二支筒底部圆周设置于四个衔接板相对端，四个第二滑板的顶端设置有同一个安装环，且两个第一支筒设置于安装环的顶部圆周两侧。
8.优选地：所述安装环的顶部开有滑孔，第二支筒与滑孔形成滑动配合，导筒的顶部圆周内壁卡接有导接环，且导接环的底部外壁通过螺栓与连接筒的顶部相连接，液压油管内设置有间歇液压驱动机构。
9.进一步地：所述液压油管的底端通过密封环固定于导筒的顶端圆周上，两个第一支筒和第二支筒的顶端分别通过螺纹与间歇液压驱动机构的两个间歇驱动端相连接。
10.在前述方案的基础上：所述间歇液压驱动机构包括两个弹簧、两个侧油腔、两个第一活塞、第二活塞和中油腔，且中油腔设置于液压油管的内部，且两个侧油腔分别设置于液压油管靠近中油腔的两侧内部。
11.在前述方案中更佳的方案是：两个所述侧油腔相对一侧开有导油孔，每个导油孔与中油腔相互贯通，两个第一活塞滑动连接于两个侧油腔内，第二活塞滑动连接于中油腔内。
12.作为本发明进一步的方案：每个所述弹簧两端分别设置于每个侧油腔顶端内壁和每个第一活塞的顶端之间，两个第一活塞的底端分别通过螺纹与两个第一支筒顶端相连接，第二活塞的底端通过螺纹与第二支筒的顶端相连接。
13.同时，所述限位板的顶部圆周开有等距离分布的安装孔，且每个安装孔内通过紧固螺栓与连接筒的底部外壁相连接。
14.作为本发明的一种优选的：所述限位板的底部外壁设置有导接管，且导接管的底部通过螺纹与钻头顶部相连接，限位板的顶部圆周外壁开有圆形卡接槽，圆形卡接槽内卡接有防护环。
15.同时，所述防护环的圆周内壁粘接有卡接环，卡接环与圆形卡接槽相互适配。
16.作为本发明的一种更优的方案：所述防护环的内环粘接有等距离分布的限位块，且限位块的顶部开有弧形槽。
17.本发明的有益效果为：
18.1.该一种地热井的扩眼装置，工作时，将整体结构通过连接件固定于主钻头的端部，当整体结构随主钻头进入到地热井下时，启动间歇液压驱动机构，此时，第二支筒顺着安装环内的滑孔向下滑动，并带动了其底端的四个第一滑板在连接筒的四个安装槽内滑动，在此期间，收纳于导筒内的四个第一扩眼刀瓣在导杆转动下向下延伸，并使得四个第一扩眼刀瓣底部抵住限位板顶部，紧接着，两个第一支筒带动安装环向下，并使得四个第二滑板在连接筒的四个安装槽内滑动，在此期间，收纳于导筒内的四个第二扩眼刀瓣在导杆的转动下向下延伸，使得四个第二扩眼刀瓣底部抵住限位板顶部，同时，相邻的第一扩眼刀瓣和第二扩眼刀瓣相互啮合，达成一个密闭的扩眼刀结构，避免了砂石杂料进入到导筒内部的问题，由此，保证了在主钻头钻探的过程中，对地热井进行扩眼工作，而当扩眼工作停止时，通过间歇液压驱动机构将第一扩眼刀瓣和第二扩眼刀瓣依次收回到导筒内，不仅避免了传统螺旋刀翼裸露在外，使得刀翼受损的问题，而且保证了扩眼刀翼的扩眼效率和质量。
19.2.该一种地热井的扩眼装置，通过液压系统向液压油管内中油腔内注液压油，此时，液压油挤压第二活塞向下移动，由此带动了其底端的第二支筒位移，而当液压油液面浸润到导油孔处时，液压油同步进入到两个侧油腔内，并挤压两个第二活塞向下移动，由此带动了每个第二活塞底端的第一支筒位移，由此，完成了第一扩眼刀瓣和第二扩眼刀瓣间歇伸出导筒底部的工作，而当液压系统回收液压油管内的液压油时，因第二活塞顶端位于导油孔下方，而液压油回收时，两个侧油腔内的液压油汇集到中油腔内，而此时，因弹簧的伸缩力作用，使得两个第一活塞率先完成收回侧油腔内，而第二活塞则紧随其后收回到中油腔内，由此，保证了第一扩眼刀瓣和第二扩眼刀瓣伸出拼接和收回导筒内两项动作的顺利完成，起到了保护第一扩眼刀瓣和第二扩眼刀瓣的作用，从而可有效完成辅助主钻头钻探扩眼工作。
20.3.该一种地热井的扩眼装置，通过卡接环将防护环卡接于限位板顶部的圆形卡接槽内，当第一扩眼刀瓣和第二扩眼刀瓣完成拼接，其底部有效抵住防护环，由此，使得第一扩眼刀瓣和第二扩眼刀瓣在旋转时，有效避免了砂石和杂料崩溅到导筒内，造成其内部结构损坏的问题，而在防护环的内环内设置有限位块，且限位块的顶部设置有弧形槽，可有效将稀碎砂石阻挡隔绝，由此，保证了第一扩眼刀瓣和第二扩眼刀瓣在伸出和收纳状态下，钻探的密封效果。
附图说明
21.图1为本发明提出的一种地热井的扩眼装置的主视结构示意图；
22.图2为本发明提出的一种地热井的扩眼装置的爆炸结构示意图；
23.图3为本发明提出的一种地热井的扩眼装置中a的结构示意图；
24.图4为本发明提出的一种地热井的扩眼装置中液压油管的剖视结构示意图；
25.图5为本发明提出的一种地热井的扩眼装置中底板的剖视结构示意图；
26.图6为本发明提出的一种地热井的扩眼装置中防护环的结构示意图。
27.图中：1
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钻头、2
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底板、3
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第一扩眼刀瓣、4
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导筒、5
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液压油管、6
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第二扩眼刀瓣、7
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安装槽、8
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限位板、9
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导杆、10
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安装板、11
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第一支筒、12
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第二支筒、13
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导接环、14
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连接筒、15
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第一滑板、16
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限位杆、17
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衔接板、18
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第二滑板、19
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弹簧、20
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侧油腔、21
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第一活塞、22
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第二活塞、23
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中油腔、24
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防护环、25
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紧固螺栓、26
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导接管、27
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限位块、28
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卡接环。
具体实施方式
28.下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
29.下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
30.在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
31.在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
32.实施例1：
33.一种地热井的扩眼装置，如图1
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4所示，包括钻头1、用于支撑钻头1的底板2、伸缩扩眼机构、用于收纳伸缩扩眼机构的导筒4和用于驱动伸缩扩眼机构的液压油管5，所述伸缩扩眼机构包括第一扩眼刀瓣3、第二扩眼刀瓣6、第一支筒11、第二支筒12、连接筒14、第一滑板15、限位杆16、衔接板17和第二滑板18，且底板2的顶部圆周内壁卡接有限位板8，连接筒14通过螺栓连接于限位板8的顶部圆心外壁，且连接筒14的圆周外壁开有八个安装槽7，第一滑板15和第二滑板18分别相邻滑动于安装槽7内，每个限位杆16焊接于第一滑板15和
第二滑板18的一侧外壁上，每个限位杆16相对一侧顶部和底部内壁分别通过导杆9转动连接有安装板10，第一扩眼刀瓣3和第二扩眼刀瓣6分别焊接于每个安装板10的一侧外壁上，每个衔接板17焊接于每个第一滑板15的顶端，且第二支筒12底部圆周焊接于四个衔接板17相对端，四个第二滑板18的顶端通过螺栓固定有同一个安装环，且两个第一支筒11通过螺纹固定于安装环的顶部圆周两侧。
34.安装环的顶部开有滑孔，第二支筒12与滑孔形成滑动配合，导筒4的顶部圆周内壁卡接有导接环13，且导接环13的底部外壁通过螺栓与连接筒14的顶部相连接，液压油管5内设置有间歇液压驱动机构，液压油管5的底端通过密封环固定于导筒4的顶端圆周上，两个第一支筒11和第二支筒12的顶端分别通过螺纹与间歇液压驱动机构的两个间歇驱动端相连接。
35.工作时，将整体结构通过连接件固定于主钻头的端部，当整体结构随主钻头进入到地热井下时，启动间歇液压驱动机构，此时，第二支筒12顺着安装环内的滑孔向下滑动，并带动了其底端的四个第一滑板15在连接筒14的四个安装槽内滑动，在此期间，收纳于导筒4内的四个第一扩眼刀瓣3在导杆9转动下向下延伸，并使得四个第一扩眼刀瓣3底部抵住限位板8顶部，紧接着，两个第一支筒11带动安装环向下，并使得四个第二滑板18在连接筒14的四个安装槽内滑动，在此期间，收纳于导筒4内的四个第二扩眼刀瓣6在导杆9的转动下向下延伸，使得四个第二扩眼刀瓣6底部抵住限位板8顶部，同时，相邻的第一扩眼刀瓣3和第二扩眼刀瓣6相互啮合，达成一个密闭的扩眼刀结构，避免了砂石杂料进入到导筒4内部的问题，由此，保证了在主钻头钻探的过程中，对地热井进行扩眼工作，而当扩眼工作停止时，通过间歇液压驱动机构将第一扩眼刀瓣3和第二扩眼刀瓣6依次收回到导筒4内，不仅避免了传统螺旋刀翼裸露在外，使得刀翼受损的问题，而且保证了扩眼刀翼的扩眼效率和质量。
36.为了促进第一扩眼刀瓣3和第二扩眼刀瓣6间歇伸缩；如图4所示，所述间歇液压驱动机构包括两个弹簧19、两个侧油腔20、两个第一活塞21、第二活塞22和中油腔23，且中油腔23设置于液压油管5的内部，且两个侧油腔20分别设置于液压油管5靠近中油腔23的两侧内部，两个侧油腔20相对一侧开有导油孔，每个导油孔与中油腔23相互贯通，两个第一活塞21滑动连接于两个侧油腔20内，第二活塞22滑动连接于中油腔23内，每个弹簧19两端分别焊接于每个侧油腔20顶端内壁和每个第一活塞21的顶端之间，两个第一活塞21的底端分别通过螺纹与两个第一支筒11顶端相连接，第二活塞22的底端通过螺纹与第二支筒12的顶端相连接。
37.工作时，液压系统向液压油管5内中油腔23内注液压油，此时，液压油挤压第二活塞22向下移动，由此带动了其底端的第二支筒12位移，而当液压油液面浸润到导油孔处时，液压油同步进入到两个侧油腔20内，并挤压两个第二活塞21向下移动，由此带动了每个第二活塞21底端的第一支筒11位移，由此，完成了第一扩眼刀瓣3和第二扩眼刀瓣6间歇伸出导筒4底部的工作，而当液压系统回收液压油管5内的液压油时，因第二活塞22顶端位于导油孔下方，而液压油回收时，两个侧油腔20内的液压油汇集到中油腔23内，而此时，因弹簧19的伸缩力作用，使得两个第一活塞21率先完成收回侧油腔20内，而第二活塞22则紧随其后收回到中油腔23内，由此，保证了第一扩眼刀瓣3和第二扩眼刀瓣6伸出拼接和收回导筒4内两项动作的顺利完成，起到了保护第一扩眼刀瓣3和第二扩眼刀瓣6的作用，从而可有效
完成辅助主钻头钻探扩眼工作。
38.本实施例在使用时,将整体结构通过连接件固定于主钻头的端部，当整体结构随主钻头进入到地热井下时，启动液压系统，使得液压系统向液压油管5内中油腔23内注液压油，此时，液压油挤压第二活塞22向下移动，由此带动了其底端的第二支筒12位移，而当液压油液面浸润到导油孔处时，液压油同步进入到两个侧油腔20内，并挤压两个第二活塞21向下移动，由此带动了每个第二活塞21底端的第一支筒11位移；
39.当第二支筒12顺着安装环内的滑孔向下滑动，并带动了其底端的四个第一滑板15在连接筒14的四个安装槽内滑动，在此期间，收纳于导筒4内的四个第一扩眼刀瓣3在导杆9转动下向下延伸，并使得四个第一扩眼刀瓣3底部抵住限位板8顶部，紧接着，两个第一支筒11带动安装环向下，并使得四个第二滑板18在连接筒14的四个安装槽内滑动，在此期间，收纳于导筒4内的四个第二扩眼刀瓣6在导杆9的转动下向下延伸，使得四个第二扩眼刀瓣6底部抵住限位板8顶部，同时，相邻的第一扩眼刀瓣3和第二扩眼刀瓣6相互啮合，达成一个密闭的扩眼刀结构，保证了在主钻头钻探的过程中，对地热井进行扩眼工作；
40.而当扩眼工作停止时，再次启动液压系统，液压油回收，两个侧油腔20内的液压油汇集到中油腔23内，而此时，因弹簧19的伸缩力作用，使得两个第一活塞21率先完成收回侧油腔20内，而第二活塞22则紧随其后收回到中油腔23内，由此，使得第一扩眼刀瓣3和第二扩眼刀瓣6依次收回到导筒4内，完成对第一扩眼刀瓣3和第二扩眼刀瓣6的收纳工作。
41.实施例2：
42.一种地热井的扩眼装置，如图5
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6所示，为了保证第一扩眼刀瓣3和第二扩眼刀瓣6在伸出和收纳状态下，钻探的密封效果；本实施例在实施例1的基础上作出以下改进：所述限位板8的顶部圆周开有等距离分布的安装孔，且每个安装孔内通过紧固螺栓25与连接筒14的底部外壁相连接，限位板8的底部外壁通过螺栓固定有导接管26，且导接管26的底部通过螺纹与钻头1顶部相连接，限位板8的顶部圆周外壁开有圆形卡接槽，圆形卡接槽内卡接有防护环24，所述防护环24的结构不加以限定，且本实施例中优选的，防护环24的结构为倾斜梯形结构，防护环24的圆周内壁粘接有卡接环28，卡接环28与圆形卡接槽相互适配，防护环24的内环粘接有等距离分布的限位块27，且限位块27的顶部开有弧形槽。
43.通过卡接环28将防护环24卡接于限位板8顶部的圆形卡接槽内，当第一扩眼刀瓣3和第二扩眼刀瓣6完成拼接，其底部有效抵住防护环24，由此，使得第一扩眼刀瓣3和第二扩眼刀瓣6在旋转时，有效避免了砂石和杂料崩溅到导筒4内，造成其内部结构损坏的问题，而在防护环24的内环内设置有限位块27，且限位块27的顶部设置有弧形槽，可有效将稀碎砂石阻挡隔绝，由此，保证了第一扩眼刀瓣3和第二扩眼刀瓣6在伸出和收纳状态下，钻探的密封效果。
44.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。