[实用新型]垂直钻孔陀螺偏心纠斜装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及垂直孔钻探设备技术领域。

背景技术

目前纠偏技术主要采用螺杆钻具进行纠斜，螺杆钻具是一种以钻井液为动力，把井液的压力转变为井下钻具的动力，从而实现钻井作业。这种方法对钻井液的压力和流量有很高的要求，如果钻孔孔径小的话井液压力所产生的动力就达不到钻进所需的动力。目前常用的螺杆钻具直径大多在100mm以上，对于钻进直径小于100mm的钻孔纠偏难以控制。由于小口径钻探的钻探精度低，对于探矿钻孔难以准确地圈定出矿的位置、规模及提供精确的矿产储量。对于帷幕注浆孔，不能准确地计算出注浆孔的浆液扩散半径，故帷幕注浆效果较差。故影响了探矿钻孔的经济效益及经济效益。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种垂直钻孔陀螺偏心纠斜装置，其结构简单，使用方便，使用它可以很好地控制钻孔的偏斜范围，可使钻孔的钻进轨迹重新回到设计范围内，不受钻井液水压和流速的影响，提高小口径钻探的钻探精度；对于探矿钻孔能够更加准确的圈定出矿的位置、规模，提供精确的矿产储量；对于帷幕注浆孔，由于能控制注浆钻孔的偏斜范围；可更加准确计算出注浆孔的浆液扩散半径，保障了帷幕注浆效果的实现，特别适用于小口径垂直孔的钻探工作，有效提高其经济效益及经济效益。

本实用新型的主要技术方案是：一种垂直钻孔陀螺偏心纠斜装置，其特征在于具有筒状偏心楔，偏心楔下端侧面设有楔面开口，开口具有一定长度，偏心楔下端内侧壁设有倾斜式平滑导向壁；筒状偏心楔中设有筒状定位器，筒状定位器和筒状偏心楔间具有间隙，定位器用来连接带有定位靴的陀螺定向仪，筒状定位器的内侧壁设有定位键，在筒状定位器6中连接带有定位靴的井下陀螺定向仪，定位键与定位靴锚定，使偏心楔和陀螺定向仪方位一致。

所述的筒状偏心楔的上端可具有和上部钻杆的连接结构。

所述的楔面开口边沿可与有筒状偏心楔的筒状母线平行，或不平行。

所述的倾斜式平滑导向壁可为斜平面或斜曲面。

本实用新型的积极效果是：可以有效解决现有技术中存在的问题，其结构简单，使用方便，使用它可以很好地控制钻孔的偏斜范围，可使钻孔的钻进轨迹重新回到设计范围内，不受钻井液水压和流速的影响，提高小口径钻探的钻探精度；对于探矿钻孔能够更加准确的圈定出矿的位置、规模，提供精确的矿产储量；对于帷幕注浆孔，由于能控制注浆钻孔的偏斜范围；可更加准确计算出注浆孔的浆液扩散半径，保障了帷幕注浆效果的实现，特别适用于小口径垂直孔的钻探工作，有效提高其经济效益及经济效益。

附图说明

图1是本实用新型工作状态钻进前的结构示意图。

图2是图1的左视图。

图3是图1中的局部A放大结构示意图。

图4是本实用新型工作状态钻进时的结构示意图。

图5是钻孔轨迹及闭合方位角平面图。

图1～图5中，1.地面设备，2钻杆，3.陀螺定向仪(或井下仪)，4.井壁，5.偏心楔，6.定位器，7.定位靴，8.偏心楔底部垫起部分，9.纠偏钻具，10.定位键。

具体实施方式

以下结合附图及实施例作详述，但不作为对本实用新型的限定。

参见图1、图4，该垂直钻孔陀螺偏心纠斜装置，其特征在于具有筒状偏心楔5，偏心楔下端侧面设有楔面开口，开口具有一定长度，偏心楔5下端侧壁设有倾斜式平滑导向壁8；筒状偏心楔5中具有筒状定位器6，筒状定位器6和筒状偏心楔5间具有间隙，筒状定位器6的侧壁设有定位键10，在筒状定位器6中连接带有定位靴7的井下陀螺定向仪3，定位靴上设有可与上述定位键配合的孔，通过定位键10与定位靴7的锚定，使偏心楔和陀螺定向仪方位一致。筒状偏心楔5的上端具有和上部钻杆的连接结构，如螺纹；所述的楔面开口边沿与有筒状偏心楔5的筒状母线平行，所述的倾斜式平滑导向壁8为斜平面。

使用本实用新型的操作步骤如下，以φ75mm直径垂直钻孔为例：

1、纠斜位置的选择

钻孔钻进到一定深度后进行测斜，如果钻孔偏距即将超出设计偏距或钻孔孔底倾角较大，则需要进行纠斜。纠斜工作在基岩中进行，位置选择在地层岩性完整、致密坚硬的地段。

2、偏心楔的制作

偏心楔采用φ75mm钻杆制作，楔面长度控制在2-2.5m，偏心楔底端开口约占钻杆的2/3，顶端开口约占钻杆的1/3，开口从底端到顶端均匀变化。偏心楔底部垫起部分采用内贴和外贴两种方式，垫起的高度要缓慢平滑上升，垫起长度1-1.5m，用电焊把每个连接部位焊接牢固，在使用砂轮把偏心楔内部打磨平滑，不允许出现毛刺、台阶、突起等情况。