一种低渗煤层顺层钻扩护协同增透装置及方法
摘要文本
本发明属于煤层气开采技术领域，具体涉及一种低渗煤层顺层钻扩护协同增透装置及方法，包括中空钻头、密封钻杆、钻机、高压胶管、高压旋转水尾、高压水泵、护孔筛管。中空钻头内包括活塞体、推拉杆、径向扩孔喷嘴、伸缩片、连通通道、弹簧等结构。本发明能够实现低压钻进时正常钻进，扩孔时，向中空钻头内投放密封胶球，结合中空钻头内部弹簧、活塞体及伸缩片实现对连通通道的封闭，使高压水从径向扩孔喷嘴喷出，完成高压扩孔。最后在活塞体复位后，向中空钻头内伸入护孔筛管，并将中空钻头退出钻孔，留下护孔筛管，完成护孔。本发明能够实现在进行煤层气开采时，一体化完成钻进、扩孔、护孔作业，达到快速卸压煤层增透的目的。
申请人信息
- 申请人:太原理工大学
- 申请人地址:030024 山西省太原市万柏林区迎泽西大街79号
- 发明人: 太原理工大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种低渗煤层顺层钻扩护协同增透装置及方法 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202410213029.1 |
| 申请日 | 2024/2/27 |
| 公告号 | CN117780308A |
| 公开日 | 2024/3/29 |
| IPC主分类号 | E21B43/00 |
| 权利人 | 太原理工大学 |
| 发明人 | 闫发志; 胡浩然; 高长炯; 杨萌萌; 张兴华; 曾韬; 杨雪林; 张浩 |
| 地址 | 山西省太原市迎泽西大街79号 |
专利主权项内容
1.一种低渗煤层顺层钻扩护协同增透装置，包括密封钻杆(4)，设置于密封钻杆(4)前端的中空钻头(2)，安装于密封钻杆(4)上的钻机(5)，所述密封钻杆(4)的尾端通过高压旋转水尾(6)、高压胶管(7)与高压水泵(8)相连接，其特征在于，所述中空钻头(2)包括轴向中部具有连通通道(22)的钻头本体(20)，所述钻头本体(20)尾部周身相对设置有两个径向扩孔喷嘴(30)，所述径向扩孔喷嘴(30)与连通通道(22)相连通；位于径向扩孔喷嘴(30)前端的钻头本体(20)内具有滑槽(28)和活塞腔(32)，所述活塞腔(32)内滑移设置有活塞体(29)，靠近径向扩孔喷嘴(30)的活塞体(29)一端沿轴向设置有连通管体(35)，所述连通管体(35)伸出活塞腔(32)的后腔壁且与活塞腔(32)的后腔壁活动滑移配合，伸出活塞腔(32)的后腔壁的连通管体(35)端部向外延伸形成环形导向部(36)，所述环形导向部(36)与钻头本体(20)内部密封滑移配合，所述活塞腔(32)的后腔壁与环形导向部(36)之间形成容纳第二弹簧(31)的弹簧腔；活塞体(29)另一端沿轴向设置有推拉杆(27)，所述推拉杆(27)伸出活塞腔(32)的前腔壁且与活塞腔(32)的前腔壁活动滑移配合，伸出活塞腔(32)的前腔壁的推拉杆(27)伸入滑槽(28)内，滑槽(28)的前槽壁上沿轴向设置有滑杆(23)，所述滑杆(23)上沿前后方向依次套接设置有第一弹簧(24)和限位块(25)，所述第一弹簧(24)的一端与滑槽(28)的前槽壁固定连接，第一弹簧(24)的另一端与限位块(25)固定连接，所述滑杆(23)的后端部伸入推拉杆(27)内部并与推拉杆(27)间隙配合，所述推拉杆(27)杆壁上铰接设置有伸缩片(26)，所述滑槽(28)的槽底与连通通道(22)之间具有连通孔(37)，所述伸缩片(26)的自由端能够通过连通孔(37)伸入连通通道(22)内；位于径向扩孔喷嘴(30)前端的连通通道(22)内壁设置有阻尼部(38)，所述阻尼部(38)能够与位于连通通道(22)内的密封胶球(34)摩擦阻尼配合，所述伸缩片(26)的自由端能够与位于连通通道(22)内的密封胶球(34)止位配合，所述限位块(25)与伸缩移动的伸缩片(26)限位配合，所述连通通道(22)和密封钻杆(4)内部能够活动穿置护孔筛管(11)。