[发明专利]一种可伸缩套管安装掘进机

说明书

技术领域

本发明涉及地下油气藏开采技术领域，特别涉及一种可伸缩套管安装掘进机。

背景技术

传统的水平定向钻穿越砂层、卵砾石层等难成孔地层时，采用的是用夯管锤夯套管隔离卵砾石的工艺方法。但该方法不适用于全部的地质类型，在实际应用中经常出现各种问题，主要表现在以下几方面：(1)套管夯击不到位，例如某条河流水平定向钻穿越套管设计距离150米，实际仅夯入50米，导致定向钻穿越无法施工，改为大开挖；(2)套管端部下沉度数高达4°，导致定向钻行进轨迹发生变化，穿越距离变长，增加了施工成本和时间；(3)由于地下水位高，因此无法完成人工套管内的取土作业，导致夯套管失败，而机械式螺旋出土器易被大的砾石卡住，无法使用；(4)套管长度大，摩擦阻力大，夯击的钢套管无法完全深入硬度60Mpa的硬岩地层，导致水平定向钻扩孔时泥浆泄露和冒浆现象。例如，现有使用的普通“可回收核心部件的顶管掘进机”存在类似的缺点，主要表现在：a)普通可回收核心部件的顶管掘进机的刀盘为多个全折叠活动式，强度低，仅适于砂层、土层等软地质掘进，不适于卵砾石、强度较大的硬岩掘进；b)普通可回收核心部件的顶管掘进机需要人工拆卸成多个散件才能回收机体，仅能在地下水位低甚至地下水位上才能作业，由于地下水压高时，回收核心部件时水易涌出，无法保证操作人员安全；c)普通可回收核心部件的顶管掘进机仅能回收内部核心部件，无法回收价格昂贵、精加工制造的外壳。

发明内容

为了解决传统水平定向钻穿越中夯击套管不易到位，套管端部下沉度数大，以及高水压下夯套管失败等问题，本发明提供了一种可伸缩套管安装掘进机，包括可伸缩刀盘、刀盘支撑板、锥形破碎装置、前壳体、固定装置、动力系统、后壳体、油缸、回收系统、进排泥浆管、泥浆喷嘴和刀盘定位销；所述可伸缩刀盘通过所述刀盘定位销与所述刀盘支撑板连接，所述可伸缩刀盘与锥形破碎装置的旋转主轴连接，所述锥形破碎装置的旋转主轴与动力系统的主轴连接，所述锥形破碎装置焊接在所述前壳体内，所述回收系统安装在所述后壳体的尾部，所述油缸通过固定座安装在所述前壳体和后壳体上；所述固定装置用于固定可伸缩套管安装掘进机和待安装的钢套管；所述进排泥浆管固定在所述后壳体内部下方，用于泵入泥浆和排出岩屑；所述泥浆喷嘴圆周布置在所述锥形破碎装置上面且朝向内部腔体。

所述刀盘支撑板上设置有“凹”槽。

所述固定装置由“I”形钢条和“L”形槽口构成；所述“I”形钢条焊接在钢套管内壁，所述“L”形槽口焊接在所述后壳体外部。

所述可伸缩刀盘由固定式刀盘、开合刀盘、开合刀盘凸出肋板、刀盘固定空心轴、一体式刀盘外圈卡槽和销轴构成；所述开合刀盘通过所述销轴连接在所述固定式刀盘上，并卡在一体式刀盘外圈卡槽内部；所述开合刀盘背面焊接有所述开合刀盘凸出肋板，所述开合刀盘凸出肋板插入所述刀盘支撑板的“凹”槽内，所述开合刀盘凸出肋板通过所述刀盘定位销固定在所述刀盘支撑板上；所述固定式刀盘和刀盘支撑板焊接在所述刀盘固定空心轴上，所述刀盘固定空心轴与锥形破碎装置的旋转主轴连接。

本发明提供的可伸缩套管安装掘进机的结构设计合理，钢套管安装位置准确、高效，无端部下沉现象，套管深度可达基岩内20m，能够满足工程需要，且回收方案简单可靠、无卡死现象，能够顺利从套管内整体回收。本发明提供的可伸缩套管安装掘进机中的固定式刀盘、开合刀盘及其背面的刀盘支撑板的强度大、变形小，能够满足硬岩砾石使用要求，扩大了地下岩层开采的适用范围。

附图说明

图1是本发明实施例提供的可伸缩套管安装掘进机整体结构示意图；

图2是本发明实施例提供的可伸缩套管安装掘进机整体回收状态示意图；

图3是本发明实施例提供的可伸缩刀盘正常工作状态结构示意图；

图4是本发明实施例提供的可伸缩刀盘闭合收缩状态结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明技术方案作进一步描述。

本发明实施例采用机械切削、刀盘开合式收缩回收和泥水输送出渣的原理，研制出了用于水平定向钻穿越砂层、卵砾石安装套管，并能够从套管内整体取出的机械装备，可以用于复杂地质条件下顶管穿越时的整体回收机头、清除障碍物或更换刀具。