[发明专利]一种井下套管连续开孔装置及其工作方法

权利要求书

1.一种井下套管连续开孔装置，其特征在于：

包括上外壳(1)，所述上外壳(1)内部固定有电机支架(3)，所述电机支架(3)内安装有转动电机(4)，所述转动电机(4)与上外壳(1)位置保持同轴固定，所述电机支架(3)内部设有电机支架流道(3a)供液体通过，所述上外壳(1)的下部轴向设置有转动支架(5)，所述转动支架(5)中部通过第一键(6)与转动电机(4)相连，所述转动支架(5)连接打孔组件，所述转动电机(4)通过转动支架(5)带动打孔组件旋转；

所述打孔组件包括下外壳(9)，下外壳(9)的上端外壁与上外壳(1)的下端内壁通过滚珠(7)进行轴向固定，所述转动支架(5)为框架结构，使上外壳(1)、下外壳(9)连通，下外壳(9)内部设有配流机构(A)、夹紧机构(B)和切削机构(C)；

所述配流机构(A)包括上配流盘(10)、配流壁(14)和下配流盘(15)，所述上配流盘(10)通过第二键(62)与上配流电机(42)相连，所述上配流盘(10)能够在上配流电机(42)带动下做周向转动，所述上配流电机(42)通过上配流电机支架(32)固定在下外壳(9)内部，所述配流壁(14)固定于下外壳(9)内部，所述下配流盘(15)通过第三键(63)与下配流电机(43)相连，所述下配流盘(15)能够在下配流电机(43)带动下做周向转动，所述下配流电机(43)通过下配流电机支架(33)固定在下外壳(9)内部；

所述上配流盘(10)内部设置有上流道(10a)，所述配流壁(14)内部设置有连通流道(14a)、切削安装孔(14b)、冲转流道(14c)、下连通流道(14d)、夹紧流道(14e)和推动腔(14t)，所述下配流盘(15)设置有下弧形流道(15a)，所述上配流盘(10)能够在上配流电机(42)作用下控制上配流盘(10)内部上流道(10a)与配流壁(14)内部冲转流道(14c)或夹紧流道(14e)连通，所述下配流盘(15)能够在下配流电机(43)作用下，控制下配流盘(15)内部下弧形流道(15a)与配流壁(14)内部下连通流道(14d)单独连通，或者，下配流盘(15)内部下弧形流道(15a)与配流壁(14)内部下连通流道(14d)和夹紧流道(14e)下端一起连通，或者，下配流盘(15)内部下弧形流道(15a)与配流壁(14)内部所有流道都不连通，进而控制装置作业；

所述夹紧流道(14e)的数量为两条，两条夹紧流道(14e)沿轴向设于配流壁(14)的外壁上，且对称设置，两条夹紧流道(14e)通过连通流道(14a)连通，连通流道(14a)在配流壁(14)均匀设有多个，两条夹紧流道(14e)中的一条两端封闭，另一条为通槽，用于与上配流盘(10)/下配流盘(15)连通；

所述夹紧机构(B)包括夹紧块、支撑腿(11)、支撑腿回位弹簧(12)和支撑腿卡箍(13)，所述下外壳(9)的外壁设置有与夹紧块间隙配合的腔体(9a)，所述腔体(9a)与夹紧流道(14e)连通，流体能够通过腔体(9a)推动夹紧块径向伸出，所述支撑腿(11)固定在夹紧块上，且与下外壳(9)间隙配合，所述支撑腿卡箍(13)卡接于支撑腿(11)端部的槽内，所述支撑腿回位弹簧(12)套在支撑腿(11)上，且位于下外壳(9)与支撑腿卡箍(13)之间，所述夹紧机构(B)的数量为多个，且对应两条夹紧流道(14e)对称分布；

所述切削机构(C)包括叶轮(16)、钻头(17)、叶轮回位弹簧(18)、叶轮推板(19)和叶轮卡箍(20)，所述钻头(17)与配流壁(14)滑动配合，所述叶轮(16)通过滑键(602)安装于钻头(17)前端，所述钻头(17)尾端通过螺纹与叶轮推板(19)相连，所述叶轮推板(19)滑动配合在切削安装孔(14b)内部，所述叶轮回位弹簧(18)套在钻头(17)的尾端，且位于叶轮推板(19)和切削安装孔(14b)台阶之间，所述叶轮卡箍(20)安装于配流壁(14)的切削安装孔(14b)内部，用于限定叶轮推板(19)的极限位置；

所述叶轮(16)安装于配流壁(14)内部设置的旋转腔(14r)，旋转腔(14r)与冲转流道(14c)连通，流体能够通过配流壁(14)内部冲转流道(14c)进入旋转腔(14r)冲击叶轮转动，所述冲转流道(14c)上端设有横槽，所述横槽与推动腔(14t)的上端连通，因此，冲击叶轮转动的同时，流体能够进入推动腔(14t)，所述切削机构(C)的数量为多个，对应推动腔(14t)均匀分布，推动腔(14t)与切削安装孔(14b)连通，用于向叶轮推板(19)施加推力，使钻头(17)伸出；

所述旋转腔(14r)的上端为喷嘴，下端为泄流口，流体在旋转腔(14r)内形成射流，同时流体将在推动腔(14t)形成相对旋转腔(14r)的高压。