柱塞式岩屑举升装置及举升方法
【技术领域】
[0001]本发明是关于一种钻井施工的辅助装置，尤其涉及一种柱塞式岩肩举升装置及举升方法。
【背景技术】
[0002]钻井施工需要将岩肩从井底带至地面，保持井底清洁，避免钻头重复切削，钻头才能没有阻碍地继续深钻。目前携带岩肩采用的方法是配置钻井液，通过钻井液循环将井底岩肩带离井底。但如果采用特殊钻井工艺，井下工况不容许配置钻井液，形成钻井液循环，那么，输送岩肩，将岩肩带离钻头，从而保证钻头正常工作就成为一个钻井工程技术难题。
[0003]普通斜盘式柱塞栗无法解决这一难题，主要原因在于，普通斜盘式柱塞栗一般靠弹簧等弹性机械装置或低压油提供作用力推动柱塞的吸入行程，其输送介质是工作液压油，滑靴斜盘组件由输送介质(工作液压油)提供润滑；当举升输送岩肩时，输送介质是岩肩混合液体，即岩肩跟井底的液体混合形成的固液混合物，其中可能含有固相颗粒，柱塞与缸体之间作用力显著增大，靠弹簧装置等不能推动柱塞的吸入行程，同时，滑靴斜盘组件也没有润滑，使用寿命会大大降低，显然，普通斜盘式柱塞栗只能输送液压油，而且，对输送液压油的清洁度要求较高，不能输送以固液混合物为主的岩肩。
[0004]由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种柱塞式岩肩举升装置及举升方法，以克服现有技术的缺陷。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种柱塞式岩肩举升装置及举升方法，其密封和润滑效果更好，举升岩肩时工作更可靠。
[0006]本发明的目的是这样实现的，一种柱塞式岩肩举升装置，所述柱塞式岩肩举升装置包括:
[0007]外筒，所述外筒具有圆柱形内部空间；
[0008]斜盘，所述斜盘固定在所述外筒中，所述斜盘的圆周与所述外筒内壁之间密封接触;所述斜盘的下表面为平面、上表面为倾斜表面，所述倾斜表面上设有一圈T形滑槽；
[0009]转动轴，所述转动轴同轴贯穿所述斜盘并与所述斜盘密封转动接触；
[0010]缸体，所述缸体同轴套设并固定于所述转动轴上，所述缸体的圆周与所述外筒内壁之间密封转动接触，所述缸体位于所述斜盘的上方并与所述倾斜表面之间具有间距;所述缸体上围绕所述转动轴均匀分布有多个上下贯通的柱塞孔，每个柱塞孔内滑动密封设有一柱塞体，每个柱塞体的下端与一滑靴通过球铰连接，所述滑靴的下端通过T形滑块滑动设置在所述T形滑槽中；
[0011]配流盘，所述配流盘固定在所述外筒中，其外圆周与所述外筒内壁之间密封接触；所述转动轴贯穿所述配流盘并与所述配流盘之间密封转动接触;所述配流盘位于所述缸体的上方且所述配流盘下端面与所述缸体的上端面接触；
[0012]其中，所述缸体的下端面与所述斜盘的倾斜表面之间形成密封的润滑物储存空间；所述转动轴的内部设有相互分隔的第一轴向通道和第二轴向通道;所述配流盘设有第一配流通道和第二配流通道，且所述第一配流通道与所述第一轴向通道连通，所述第二配流通道与所述第二轴向通道连通。
[0013]在本发明的一较佳实施方式中，所述第一轴向通道同轴设置于所述第二轴向通道的下方，两者之间由第一分隔部隔离;所述转动轴的侧壁上位于所述第一分隔部下方和上方的位置分别设有第一连通窗口和第二连通窗口。
[0014]在本发明的一较佳实施方式中，所述倾斜表面具有一最高点和一最低点；所述第一配流通道和所述第二配流通道的下端均敞开;所述第一配流通道位于所述最低点对应的一侧，且所述第一配流通道与所述第一轴向通道通过所述第一连通窗口连通，所述第一配流通道与所述第二连通窗口隔断；
[0015]所述第二配流通道位于所述最高点对应的一侧，且所述第二配流通道与所述第二轴向通道通过所述第二连通窗口连通，所述第二配流通道与所述第一连通窗口隔断。
[0016]在本发明的一较佳实施方式中，所述第一配流通道的顶端位于所述第一连通窗口与所述第二连通窗口之间；所述第二配流通道的顶端高于所述第二连通窗口的底端;所述第一配流通道和所述第二配流通道在垂直于所述转动轴的横截面上的投影均为扇形。
[0017]在本发明的一较佳实施方式中，所述缸体的侧壁上设有与每个所述柱塞孔连通的至少一个第一径向透孔，所述第一径向透孔将每个所述柱塞孔与所述缸体外部连通；
[0018]所述外筒的侧壁上与所述第一径向透孔高度一致的位置设有至少一个第二径向透孔，所述第二径向透孔将所述外筒的内部和外部连通；
[0019]所述外筒的内壁与所述缸体的外壁两者至少之一上，与所述第一径向透孔和所述第二径向透孔高度一致的位置设有环形凹槽，所述环形凹槽将所述第一径向透孔和所述第二径向透孔连通。
[0020]在本发明的一较佳实施方式中，所述缸体的侧壁上设有与所述柱塞孔对应的多个第一径向透孔，所述第一径向透孔将所述柱塞孔与所述缸体外部连通；
[0021]所述外筒的侧壁上与所述第一径向透孔高度一致的位置设有多个圆周均匀分布的第二径向透孔，所述第二径向透孔将所述外筒的内部和外部连通；
[0022]所述外筒的内壁与所述缸体的外壁两者至少之一上，与所述第一径向透孔和所述第二径向透孔高度一致的位置设有环形凹槽，所述环形凹槽将所述第一径向透孔和所述第二径向透孔连通。
[0023]在本发明的一较佳实施方式中，所述柱塞体包括上部的柱塞部和下部的活塞杆，所述柱塞部的直径大于所述活塞杆的直径;所述柱塞部与所述柱塞孔滑动密封配合;所述柱塞部位于所述第一径向透孔的上方;所述活塞杆与所述柱塞孔的内壁之间具有间隙，且所述活塞杆通过密封圈与所述柱塞孔的内壁滑动密封，所述密封圈位于所述第一径向透孔的下方。
[0024]在本发明的一较佳实施方式中，所述外筒下端的内壁设有内螺纹，位于所述斜盘上方的所述外筒内壁上设有一环形台肩；在所述倾斜表面与所述环形台肩之间设有一套筒，所述套筒的上表面为平面、下表面为与所述倾斜表面配合的斜面;所述斜盘下方设有与所述内螺纹连接的外螺母，所述斜盘固定在所述外螺母与所述套筒之间，所述套筒抵靠在所述环形台肩上。
[0025]在本发明的一较佳实施方式中，所述转动轴上位于所述缸体下方的位置设有外螺纹，所述缸体通过与所述外螺纹连接的内螺母轴向固定在所述转动轴上，所述缸体与所述转动轴通过平键或花键连接。
[0026]在本发明的一较佳实施方式中，所述外筒上端螺纹连接一上接头，所述转动轴在所述配流盘上方的位置套设有一弹簧，所述弹簧上方设有一弹簧压板，所述弹簧压板抵靠在所述上接头的下端面，所述弹簧一端抵靠在所述配流盘的上端面，另一端抵靠在所述弹簧压板上。
[0027]在本发明的一较佳实施方式中，所述柱塞孔的数量为7个;所述T形滑槽在所述斜盘垂直于所述转动轴的横截面上的投影为圆形。
[0028]本发明的目的还可以这样实现，采用如上所述柱塞式岩肩举升装置的举升方法，所述举升方法包括