[發明專利]極地冰層鉆井孔內造斜裝置及孔內造斜方法

無效

• 申請號: 201210319249.X
• 申請日: 2012-08-31
• 公開（公告）號: CN102852460A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 范曉鵬;帕維爾;達拉拉伊;張楠;薛軍;曹品魯;鄭治川;于達慧;胡正毅;楊成;毛建設
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: E21B7/08
• 分類號: E21B7/08
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王立文

1.一種極地冰層鉆井孔內造斜裝置，是由回收下放裝置A和孔內造斜裝置B兩部分組成：

回收下放裝置A是由鎧裝電纜1依次穿過電機上蓋2、板簧上限位板3、板簧上安裝板4與電機6連接，電機上蓋2與板簧限位板3螺紋連接，電機上蓋2和電機下蓋7分別通過螺釘與電機6連接，板簧5固定在板簧上安裝板4和板簧下安裝板8上，板簧上安裝板4相對電機上蓋2上下自由滑動，通過調節板簧限位板3限定板簧上安裝板4的位置，從而改變板簧的彎曲程度來調節反扭矩大小，板簧下安裝板8通過螺釘固定在電機下蓋7上，電機下蓋7為中空，電機軸9從電機下蓋7中穿過；

孔內造斜裝置B是由外管14外壁裝有2個密封圈15，連接底板16與外管14螺紋連接，下板簧17安裝在連接底板16和板簧安裝板19之間，支撐桿18通過螺紋與連接底板16連接，板簧安裝板19相對支撐桿18滑動，支撐桿18下端設有螺紋，板簧下限位塊20與支撐桿18螺紋配合，通過調節板簧限位塊20調節下板簧17的彎曲度從而改變下板簧17的反扭矩；孔內造斜裝置B是由造斜斜面12上表面設有中心孔，造斜斜面12與外管14螺紋相連組成，其特征在于，電機軸9末端通過螺紋與連接塊10連接，連接塊10內裝有電磁鐵和彈簧銷11，電機軸9穿過造斜斜面12的中心孔與傳動軸13相連，傳動軸13上部設有喇叭口，傳動軸13內設有內臺階，側壁設有銷孔，當電機軸9底部連接塊10到達傳動軸13內臺階時，剛好使彈簧銷11和傳動軸13側壁設有的銷孔在同一高度，此時回轉電機軸9，彈簧銷11進入銷孔，實現回收裝置A與孔內造斜器B的連接。

2.按照權利要求1所述的極地冰層鉆井孔內造斜裝置，其特征在于，孔內造斜裝置B設有固定機構C，固定機構C是由傳動軸13與齒輪軸21螺紋連接，齒輪軸21通過上限位軸承22和下限位軸承29固定在上軸承座23和下軸承座30之間，上軸承座23和下軸承座30通過螺釘固定在外管14上，錐齒輪24通過螺釘固定在齒輪軸21上，三個旋轉套27與錐齒輪24嚙合，三個旋轉套27安裝在支架28上，并相對支架28轉動，支架28通過螺釘固定在外管14上，三個鉆頭26通過花鍵分別與三個旋轉套27連接，鉆頭26尾部均焊有螺桿，并與三個螺母25螺紋配合，三個螺母25用壓板固定在支架28上構成。

3.按照權利要求2所述的極地冰層鉆井孔內造斜裝置，其特征在于，所述的旋轉套27、鉆頭26、鉆頭26尾部焊有的螺桿和螺母25各設有三個。

4.一種極地冰層鉆井孔內造斜裝置的孔內造斜方法，其特征在于，包括以下步驟：

a、在地表，先調節板簧上限位板3和板簧下限位塊20的位置，使板簧5和下板簧17不妨礙回收和下放裝置A和孔內造斜裝置B的下放，然后將回收下放裝置A的電機軸9與孔內造斜器的傳動軸13相連；

b、用鎧裝電纜1將回收和下放裝置A和孔內造斜裝置B吊放入孔內，在自重作用下下落，通過鎧裝電纜1的長度計量造斜裝置的位置，到達指定位置后停止回收和下放裝置A和孔內造斜裝置B的下放；

c、接通電機6的電源，電機6正轉，電機軸9通過傳動軸13、齒輪軸21和錐齒輪24帶動三個旋轉套27和三個鉆頭26同步轉動，鉆頭26將在尾部螺桿推力作用下邊轉動邊向外伸出鉆入冰層，當三個鉆頭26鉆進深度達到設計要求時停止鉆進，通過三個鉆頭26將孔內造斜裝置B固定在設計位置；

d、接通電磁鐵電源，彈簧銷11隨電磁鐵的吸合脫離傳動軸13側壁設有的銷孔，使電機軸9與傳動軸13脫開；

e、提升鎧裝電纜1，將回收下放裝置A提至地表，再將鎧裝電纜1與冰鉆鉆具連接，下入的冰鉆鉆具在造斜斜面12的斜面作用下開始斜孔或分支孔鉆進，當鉆到設計深度時停止鉆進，再提升鎧裝電纜1，將冰鉆鉆具提至地表；

f、再通過鎧裝電纜1下入回收下放裝置A，連接塊10進入傳動軸13上部設有的喇叭口到達傳動軸13內臺階時，停止下放回收下放裝置A，回轉電機軸9，彈簧銷11進入銷孔，回收裝置A與孔內造斜器B連接；

g、接通電機6的電源，電機6反轉，電機軸9通過傳動軸13、齒輪軸21和錐齒輪24帶動三個旋轉套27同步轉動，螺桿向內縮回，帶動三個鉆頭26縮回外管14內；

h、提升鎧裝電纜1，將回收下放裝置A和孔內造斜裝置B改變孔內造斜裝置在孔內的位置或提升到地表，下次孔內造斜鉆進時再用。