[实用新型]钻孔内径向切槽装置

说明书

本实用新型钻孔内径向切槽装置，包括由尾端壳体、中段壳体、前端壳体依次同轴密封连接而成的呈圆柱状的外壳，所述外壳内部中空形成容纳腔，所述中段壳体转动连接有刀片组件，所述尾端壳体安装于密封钻杆上，所述密封钻杆外接钻机及高压水泵，高压水经所述密封钻杆注入容纳腔内，所述容纳腔内设置有刀片开合控制组件，所述刀片开合控制组件沿所述外壳轴向往复运动控制所述刀片组件的张开或闭合。其目的是为了提供一种利用高压水控制刀片开合，切槽工艺简单、效率高、质量好且成本低的钻孔内径向切槽装置。

技术领域

本实用新型涉及通过形成裂隙或裂缝从井中开采油、气、水、可溶解或可熔化物质或矿物泥浆的方法或设备，特别是涉及一种钻孔内径向切槽装置。

背景技术

目前，煤矿采用水力压裂控制坚硬顶板冒落的案例越来越多，主要应用于工作面坚硬难跨顶板预裂，防止形成大面积顶板垮落造成安全隐患。煤矿顶板高压水力压裂技术是采用刀片人为地在钻孔中旋转切割一个径向缝槽，利用封孔器将此区域封堵后注入高压液体，使岩体沿切好的槽处致裂，钻孔径向切槽是形成定向水力压裂裂隙的有效方法。

当前水力压裂施工中，往往在同一个钻孔内不同深度进行“浅部”、“中部”、“深部”三次切缝和压裂作业。由于切槽刀自身结构限制，必须将刀体前端顶在钻孔的底部，依靠钻机提供沿轴向的推力才能将刀片打开。因此，施工时需先打孔至“浅部”待切槽的位置，退出钻杆换上切槽刀进行第一次切槽；之后退钻杆换钻头钻孔至“中部”待切槽区域，换切槽刀进行第二次切槽；然后再次退钻杆换钻头钻孔至“深部”待切槽区域，换切槽刀进行第三次切槽。施工过程中需多次退出钻杆切换切槽刀和钻头，作业过程繁琐，耗时耗力，而且，在已切槽的位置再向深处钻孔经常造成槽缝的质量不高、适应性差，这些因素均严重影响顶板高压水力压裂的施工效率。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种利用高压水控制刀片开合，切槽工艺简单、效率高、质量好且成本低的钻孔内径向切槽装置。

本实用新型钻孔内径向切槽装置，包括由尾端壳体、中段壳体、前端壳体依次同轴密封连接而成的呈圆柱状的外壳，所述外壳内部中空形成容纳腔，所述中段壳体转动连接有刀片组件，所述尾端壳体安装于密封钻杆上，所述密封钻杆外接钻机及高压水泵，高压水经所述密封钻杆注入容纳腔内，所述容纳腔内设置有刀片开合控制组件，所述刀片开合控制组件沿所述外壳轴向往复运动控制所述刀片组件的张开或闭合。

本实用新型钻孔内径向切槽装置，其中所述刀片开合控制组件包括微型油缸、顶杆、回刀推杆，所述顶杆沿径向与容纳腔密封连接，沿轴向的一端与微型油缸连接，另一端端部呈锥形，所述中段壳体上沿径向两端对称开设有一对长孔，所述刀片组件包括两个对称布置且打开后呈“V”字形的刀片，所述刀片转动连接于所述长孔内，所述回刀推杆滑动连接于中段壳体与前端壳体之间，所述刀片的固定端被夹持在端部与回刀推杆之间。

本实用新型钻孔内径向切槽装置，其中所述回刀推杆包括粗端、细端，所述粗端位于中段壳体内，所述细端一端与粗端连接，另一端伸入前端壳体内且外部套设有弹簧，所述弹簧一端固定在粗端与细端连接处，另一端固定在所述容纳腔的前端内壁上。

本实用新型钻孔内径向切槽装置，其中所述微型油缸包括缸筒及配套活塞，所述活塞靠近顶杆的一端开设凹槽，所述顶杆上设置有与所述凹槽适配的伸出部。

本实用新型钻孔内径向切槽装置，其中所述缸筒靠近密封钻杆的一端开设进水孔，所述进水孔与所述容纳腔位于尾端壳体内的进水端连通，所述活塞与缸筒之间设置有密封组件。

本实用新型钻孔内径向切槽装置，其中所述缸筒的外壁与尾端壳体的内壁螺纹连接，所述顶杆上沿径向向外伸出的凸缘与容纳腔内壁密封滑动连接，所述凸缘两侧分别形成周向间隙，所述尾端壳体内设置有与容纳腔连通的进水通道，所述顶杆内部设置有流道，所述进水通道、流道均与间隙A连通。