技术特征：
1.一种回转钻机钻进轨迹控制方法，其特征在于，包括以下步骤：回转钻机钻进：回转钻机带动转动安装在弯管机构前端的钻头进行与空心钻杆同步旋转和进给，此时弯管机构随空心钻杆作同步进给而不随空心钻杆旋转；钻头监测：随钻测量信号器将钻头的位置姿态信息实时反馈至随钻测量仪；钻进轨迹判断及控制：随钻测量仪判断钻头的钻进轨迹是否超出设计轨迹范围，当钻头的钻进轨迹未超出设计轨迹范围时，回转钻机继续正常钻孔作业；当钻头的钻进轨迹超出设计轨迹范围时，通过弯管机构内的离合结构使得空心钻杆的旋转动力传递至弯管机构的壳体且与钻头脱离，之后回转钻机带动空心钻杆旋转继而带动弯管机构的壳体旋转角度，使得钻头的钻进轨迹符合设计轨迹，之后通过弯管机构内的离合结构使得空心钻杆的旋转动力传递至钻头且与弯管机构的壳体脱离，之后回转钻机继续钻孔作业；钻进过程中实时监测、判断和控制钻进轨迹，直至完成整个定向钻孔作业。2.如权利要求1所述的回转钻机钻进轨迹控制方法，其特征在于，空心钻杆的表面带有螺旋排屑槽，钻孔过程产生的渣屑被螺旋排屑槽同步输送至回转钻机一端排出。3.如权利要求1所述的回转钻机钻进轨迹控制方法，其特征在于，钻头上部带有喷口，喷口通过内部管路与空心钻杆相连通，回转钻机钻进时，由空心钻杆的后端注入高压流体并由钻头上的喷口喷出，以使得钻孔过程中产生的渣屑被喷口喷出的高压流体沿着钻孔向回转钻机一端排出。4.如权利要求3所述的回转钻机钻进轨迹控制方法，其特征在于，所述内部管路采用由钻头、随钻测量信号器和空心钻杆的内孔依次连通构成的管路；或者，所述内部管路采用自由转动穿设在钻头、随钻测量信号器和空心钻杆的内孔中的高压管道，且高压管道的前端与喷口之间采用旋转接头相连接。5.如权利要求1所述的回转钻机钻进轨迹控制方法，其特征在于，在进行钻进轨迹判断及控制时，设计轨迹参数包括孔深、测量深度、倾角和磁方位角，经过设计轨迹参数的计算后将钻孔的设计轨迹平面进行投影显示，钻进轨迹参数包括孔深、测量深度、倾角、磁方位角和工具面向角，随钻测量仪对实时接收到钻进轨迹参数进行计算后将钻进轨迹平面同样进行投影显示，工作人员对钻进轨迹平面和设计轨迹平面进行对比分析，判断随钻测量仪判断钻头的钻进轨迹是否超出设计轨迹范围。6.一种钻进设备，其特征在于，包括：回转钻机本体(100)，作为主体设备，且回转钻机本体(100)上带有随钻测量仪(110)；空心钻杆(120)，安装在回转钻机本体(100)的回转器(130)上；弯管机构(140)，其一端通过随钻测量信号器(150)安装在空心钻杆(120)的前端且另一端用于安装钻头(160)；正常钻进时，回转器(130)带动钻头(160)进行与空心钻杆(120)同步旋转和进给，此时弯管机构(140)随空心钻杆(120)作同步进给而不随空心钻杆(120)旋转；调整钻进轨迹时，通过弯管机构（140）内的离合结构使得空心钻杆(120)的旋转动力传递至弯管机构(140)的壳体且与钻头(160)脱离，之后回转钻机带动空心钻杆(120)旋转继而带动弯管机构(140)的壳体旋转角度，之后通过弯管机构（140）内的离合结构以使得空心钻杆(120)的旋转动力传递至钻头(160)且与弯管机构(140)的壳体脱离；钻头(160)，转动安装在弯管机构(140)的前端，且钻头(160)的轴线与空心钻杆(120)的轴线呈倾斜布置。
7.如权利要求6所述的钻进设备，其特征在于，所述弯管机构(140)包括壳体(141)和挠性联轴器(142)，壳体(141)的内部设置有支撑座(143)，挠性联轴器(142)的前端用于倾斜转动安装钻头(160)，挠性联轴器(142)的后端通过空心轴杆转动设置在支撑座(143)上，所述壳体(141)内设置有离合结构，调整钻进轨迹时，通过离合结构使得空心钻杆(120)的旋转动力传递至弯管机构(140)的壳体（141）且与钻头(160)脱离，之后回转钻机带动空心钻杆(120)旋转继而带动弯管机构(140)的壳体（141）旋转角度，之后通过离合结构以使得空心钻杆(120)的旋转动力传递至钻头(160)且与弯管机构(140)的壳体脱离。8.如权利要求7所述的钻进设备，其特征在于，所述壳体(141)采用角度与钻头(160)安装倾斜角度相一致的弯壳体；或者所述壳体(141)采用直壳体，且直壳体的前端内部设置有与所述钻头(160)的安装杆(161)相配合的导向套(146)。9.如权利要求6所述的钻进设备，其特征在于，所述钻头(160)上部带有喷口，喷口通过内部管路与空心钻杆(120)相连通，空心钻杆(120)的后端注入高压流体；所述内部管路采用由钻头(160)、随钻测量信号器(150)和空心钻杆(120)的内孔依次连通构成的管路；或者，所述内部管路采用自由转动穿设在钻头(160)、随钻测量信号器(150)和空心钻杆(120)的内孔中的高压管道，且高压管道的前端与喷口之间采用旋转接头相连接。10.如权利要求6所述的钻进设备，其特征在于，所述空心钻杆(120)的表面设置有螺旋排屑槽(121)，用于钻孔时将渣屑同步输送至回转钻机一端排出。
技术总结
本发明提供一种回转钻机钻进轨迹控制方法及钻进设备，属于回转钻机技术领域，其中钻进设备包括回转钻机本体，回转钻机本体上带有随钻测量仪；空心钻杆安装在回转钻机本体的回转器上；弯管机构一端通过随钻测量信号器安装在空心钻杆的前端且另一端安装钻头；正常钻进时，回转器带动钻头进行与空心钻杆同步旋转和进给；调整钻进轨迹时，通过弯管机构内的离合结构使得空心钻杆的旋转动力传递至弯管机构的壳体且与钻头脱离，之后回转钻机带动空心钻杆旋转继而带动弯管机构的壳体旋转角度；本发明能够有效解决利用普通回转钻机进行定向钻进时钻孔轨迹难以控制的问题，具有钻孔成功率高、成本低和不易塌孔的优点。成本低和不易塌孔的优点。成本低和不易塌孔的优点。
技术研发人员：张建国 范付恒
受保护的技术使用者：平顶山市安泰华矿用安全设备制造有限公司
技术研发日：2022.10.09
技术公布日：2023/1/12