[实用新型]一种基于射频识别技术的多级变径随钻扩孔钻具

摘要

一种基于射频识别技术的多级变径随钻扩孔钻具，适用于深部构造煤层水平井井下多级扩孔时使用。它包括顺序连接的无线射频识别激发机构、电液控制机构和多级扩孔回收机构，射频识别激发机构、电液控制机构和多级扩孔回收机构之间通过螺纹连接。利用电子标签球改变所需的扩孔条件，从而实现扩孔的远程操控，在不更换钻具的前提下，在构造煤等较软地层中实现水平井、直井、斜井等多种方式的扩孔钻进，还可以根据工程需要完成某一孔段的多级扩孔作业；激发与扩孔机构结构可靠，随钻扩孔钻具扩孔方式可靠，扩孔率较高，可实现大口径成孔，扩孔稳定性好，自动化程度高。

主权项

1.一种基于射频识别技术的多级变径随钻扩孔钻具，其特征在于：它包括顺序连接的无线射频识别激发机构（100）、电液控制机构（200）和多级扩孔回收机构（300），射频识别激发机构（100）、电液控制机构（200）和多级扩孔回收机构（300）之间通过螺纹连接；/n所述无线射频识别激发机构（100）包括外壳体A（101），固定挡板A（102），O型密封圈A（103），RFID系统（104），传输电缆A（105），中心流道（106），压紧螺钉（107），固定筛网（108），电子标签球（109），其中外壳体A（101）管状结构，外壳体A（101）的侧壁开凹槽，凹槽中设有RFID系统（104），RFID系统（104）通过O型密封圈A（103）和固定挡板A（102）固定，RFID系统（104）与传输电缆A（105）连接，并延伸至无线射频识别激发机构（100）外侧，外壳体A（101）内部设有固定筛网（108），固定筛网（108）阻挡电子标签球（109），使电子标签球（109）暂时储存于中心流道（106）中，便于电子标签球（109）的回收；/n所述电液控制机构（200）包括外壳体B（201），内中心管（202），支撑环（203），微控制器（204），微型天线（205），固定挡板B（206），环形空间（207），第一复位弹簧（208），滑动活塞A（209），上部腔室（210），电磁阀A（211），电磁阀B（212），固定挡板C（213），LVDT式位移传感器（214），注油孔（215），第二复位弹簧（216），O型密封圈B（217），滑动活塞B（218），轴向液流孔A（219），轴向液流孔B（220），传输电缆B（221），O型密封圈C（222），下部腔室（223），锂电池（224）；/n其中外壳体B（201）与外壳体A（101）匹配，外壳体B（201）内设有内中心管（202），内中心管（202）上方通过支撑环（203）与外壳体B（201）连接固定，内中心管（202）上方设有微控制器（204），微控制器（204）顶部设有微型天线（205），内中心管（202）内部为中空结构，微控制器（204）的尾端通过传输电缆B（221）与设置在内中心管（202）中的锂电池（224）相连接，锂电池（224）下方设有固定用的固定挡板B（206），固定挡板B（206）下方在内中心管（202）中设有滑动活塞A(209)，滑动活塞A(209)和内中心管（202）之间设有0型密封圈C(222),固定挡板B（206）与滑动活塞A(209)之间设有第一复位弹簧（208），滑动活塞A (209)下方设有固定挡板C（213），固定挡板C（213）下方设有LVDT式位移传感器（214），滑动活塞A (209)与固定挡板C（213）之间设有上部腔室（210），固定挡板C（213）上预留两个纵向通道，通道内安置电磁阀A（211）和电磁阀B（212），电磁阀A（211）和电磁阀B（212）分别控制液压油分别从两个纵向通道流入上部腔室（210）和下部腔室（223），固定挡板C（213）下方设有套在第二复位弹簧（216）上的滑动活塞B（218），滑动活塞B（218）尾部从外壳体B（201）尾部伸出，滑动活塞B（218）的头部活塞部分中设有容纳LVDT式位移传感器（214）测杆的圆柱形孔洞；LVDT式位移传感器（214）的测杆设置在滑动活塞B(218)部分的圆柱形孔洞中，微控制器（204）的尾端通过传输电缆B（221）还与电磁阀A（211）、电磁阀B（212）以及LVDT式位移传感器（214）相连接；/n所述多级扩孔回收机构（300）包括作为钻井液的流动通道的内管（301）和回收机构，内管（301）设置在回收机构中间，回收机构包括：活塞固定座（302），滑动套管（303），径向液流孔（304），固定挡板D（305），上扩孔刀翼（306），切削齿（307），销钉A（308），连接轴（309），下扩孔刀翼座(310)，下扩孔刀翼(311)，销钉B(312),O型密封圈D（313）；其中内管（301）为柱状套筒结构，内管（301）的侧壁上分别开有四道开口，所述回收机构包括滑动套管（303）和扩孔刀翼座(310)，其中滑动套管（303）顶部设有与滑动活塞B（218）连接的活塞固定座（302），滑动套管（303）上设有多个径向液流孔（304），可使钻井液顺利通过，滑动套管（303）两侧通过O型密封圈D（313）与设在外侧的固定挡板D（305）密封，防止钻井液外泄，滑动套管（303）下方通过销钉A（308）分别与四组刀翼的一端活动连接，四组刀翼的另一端分别与下扩孔刀翼座(310)通过销钉B(312)活动连接，所述刀翼包括上扩孔刀翼（306）和下扩孔刀翼(311)，上扩孔刀翼（306）和下扩孔刀翼(311)之间通过连接轴（309）活动连接，上扩孔刀翼（306）和下扩孔刀翼(311)外侧刀刃上设有切削齿（307）。/n