[实用新型]一种手动式顶驱下冻结管装置

说明书

技术领域

本实用新型属于钻井机械领域，涉及一种手动式顶驱下冻结管装置。 

背景技术

在煤矿立井井筒冻结钻孔施工中，冻结钻孔钻进完成后需要下入冻结管(无缝钢管，两端无螺纹)，为下一步通过人工制冷的方法，将井筒周围岩层冻结成封闭的圆筒一冻结壁，以抵抗地压，隔绝地下水和井筒的联系，为井筒掘砌做准备。 

目前，下冻结管时采用的主要工具为：自制的冻结管卡瓦、自制的管箍(两瓣式)。其下冻结管流程为：在地面将自制的管箍安装连接到单根冻结管上，再挂到游车大钩上，利用绞车提起单根冻结管，提至井口和已下入的冻结管柱口对口对齐，然后焊接(冻结管上已有坡口)，随后本着少提多放的原则慢速下放，待单根冻结管长度基本下入孔内后，用自制的卡瓦卡住整个冻结管柱，手工卸下自制的管箍，完成单根冻结管的操作，重复以上步骤，完成下冻结管作业。这种下冻结管方式的最大缺点是不能在下冻结管时循环泥浆，不能旋转冻结管柱；一旦遇卡遇阻，严重阻碍下冻结管进度和成功率。 

目前，国内石油行业有相近似的工艺是下套管，套管有别与冻结管的是两端有内外螺纹，下套管时必须有旋紧上扣的过程；石油行业利用先进的顶部驱动钻机，和集机电液控制技术一体的顶驱下套管装置，能很好地实现下套管作业；但其设备结构复杂，价格昂贵，在矿建中使用综合经济性不佳。 

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题是提供一种手动式的顶驱下冻结管装置，利用顶部驱动钻机，实现了安全快捷下冻结管的工艺。 

为了解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种手动式顶驱下冻结管装置，其特征在于：包括中心管，中心管上有外螺纹和下端有1∶4锥度，中心管从上到下分别安装有上紧套，间隙调整套，衔接套，推拉杆，卡瓦，键，Y型密封，导向块；上紧套和中心管外螺纹连接，上紧套与衔接套之间又通过间隙调整套相连，上紧套与衔接套之间有间隙；推拉杆上端与衔接套铰接，下端与卡瓦铰接连接；卡瓦与中心管锥面配合，并通过键连接；中心管上端和钻杆短节螺纹连接。 

所述的中心管上端有一扁方。 

所述的卡瓦为三瓣式结构，斜面锥度为1∶4，卡瓦上有键槽。 

由于采用上述技术方案，并通过钻杆短节与顶部驱动钻井装置的保护接头相连接，可以实现下冻结管的同时循环钻井液，同时可以旋转冻结管柱；从工艺上减少了下冻结管时遇卡遇阻的发生，提高了生产效率。 

附图说明

图1是本手动式顶驱下冻结管装置的结构示意图； 

图2是本手动式顶驱下冻结管装置的中心管和钻杆短节连接后与顶驱保护接头连接的示意图； 

图中：1.中心管2.上紧套3.间隙调整套4.衔接套5.推拉杆6.卡瓦7.键8.Y型密封9.导向块10.保护接头11.背钳12.吊环13.钻杆短节14.吊卡15.手动式顶驱下冻结管装置16.冻结管 

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例对手动式顶驱下冻结管装置作进一步说明： 

如附图1、附图2，该装置由中心管1、上紧套2、间隙调整套3、衔接套4、推拉 杆5、卡瓦6、键7、Y型密封8、导向块9组成。 

首先，在地面将手动式顶驱下冻结管装置插入冻结管16之中，固定并夹住中心管1，用专用管钳正向旋转上紧套2，旋紧上紧套2至规定位置，上紧套2与衔接套4之间的间隙消除，上紧套2顶着衔接套4，并迫使推拉杆5推动卡瓦6向下行，达到卡瓦6与冻结管壁楔紧的作用；中心管1和钻杆短节13连接，地面操作完毕。再由吊环12、吊卡14提起钻杆短节13，也就提起了单根冻结管16，在被提起的过程中该装置进一步楔紧冻结管。提起的单根冻结管16和井口的冻结管柱口对口对齐后焊接，单根冻结管16下端连接好。慢速下放动力头一小段距离，正向旋转保护接头10，让保护接头10与钻杆短节13通过背钳11在空中对接，这样整个冻结管柱就和钻机的泥浆循环系统相通。取走井口冻结管卡瓦，开泵启动泥浆循环系统，慢速下放已连接好的整个冻结管柱，同时启动顶驱钻机主轴即保护接头旋转，带动冻结管柱旋转着下放，待基本下完，上端到井口时，井口再放置冻结管卡瓦，固定夹持好冻结管柱。这时用管钳反向旋松上紧套2，让上紧套2与衔接套4之间间隙调整出来，再让动力头下行，即保护接头10带动钻杆短节13，钻杆短节13带动中心管1都下行，中心管1锥面和卡瓦6锥面脱离，上紧套2与衔接套4之间间隙合拢即消除；继续微动下放动力头，中心管1带动上紧套2向下行，上紧套2顶推着衔接套4，推拉杆5推动卡瓦6下行，卡瓦6与冻结管的脱离。启动背钳11夹住钻杆短节13，反向旋转保护接头10，保护接头10和钻杆短节13分离；动力头上行，同时上提吊环12、吊卡14，吊卡14连带钻杆短节13上行，这样手动式下冻结管装置15便从套管中起出，这样便完成了单根冻结管16下放的整个过程。重复以上步骤，直至完成下冻结管作业。