[發明專利]用于操控在地面中鉆孔的鉆孔裝置方向的方法

在審

• 申請號: 201480050864.2
• 申請日: 2014-08-05
• 公開（公告）號: CN105531439A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發明（設計）人: 基姆·尤瓦尼
• 申請（專利權）人: 吉歐奈克斯公司
• 主分類號: E21B7/06
• 分類號: E21B7/06
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 董芙蓉

技術領域

本發明涉及用于操控在地面中鉆孔的鉆孔裝置方向的方法，其中可錘擊且旋轉鉆 頭用作鉆孔鉆頭，鉆孔裝置包括在鉆頭后方與鉆頭聯接的錘擊裝置以及與可屬于鉆頭的鉆 臂，其中錘擊裝置的后部或者鉆臂位于鉆孔中或者覆蓋鉆孔的套管內的自由空間中，使得 上述后部具有空間以在鉆孔的半徑方向中移動，并且在進行鉆孔期間鉆頭在地面中的位置 根據從位置傳感器接收到的地面數據來觀察，該位置傳感器指示鉆頭的位置。

背景技術

通過EP0369030公開文獻已知道作為鉆孔裝置方向的控制方法的解決方案，在該 解決方案中，鉆孔裝置的前端被形成為兩個接連的圓柱單元，這些單元彼此連接使得其形 成小角度。這些單元可因為接頭構造而通過動力單元(例如液壓缸)的幫助在期望方向中彎 曲，使得整個單元在該方向中開始轉動。

上述方法的缺陷是其主要適用于控制在軟土地面中進行鉆孔的鉆孔方向。前端的 圓柱部可轉向以僅在足夠使得該部分可相對于后一部分轉向的地面中進行控制。在巖石孔 中，這種轉向僅在孔具有明顯大于所需圓柱部的較大直徑的情況下通過鉆頭進行鉆孔才成 功，控制所需的是與直徑有關的。此外，該方法需要液壓管件或者可引導至轉孔頭的電纜以 及與轉向有關的動力單元。而且，需要觀察鉆孔頭的位置，使得可對準轉孔頭。

還通過US20070187150、US6808027和US4319649的公開文獻知道用于控制鉆孔 裝置的方向的方法。在這些公開文獻中，鉆孔裝置是在地面中鉆孔的切割鉆孔裝置，通過切 割鉆孔裝置向下轉孔并且沖擊被引導至鉆頭。例如，遇到的石頭可能導致鉆孔裝置的角度 偏差。鉆桿被支承在孔壁的多個位置處，但是相對于鉆桿的中心線在控制方向的幫助下，鉆 頭在頭部的定向不以轉向為目的，換言之不在這些方向之間產生角度。但是，鉆頭向一旁移 動，而且鉆桿借助于若干接連的、可調整的支持部件而向一旁移動。

發明內容

為了消除上述方法的缺陷，提出了一種用于鉆孔裝置的新穎的鉆孔裝置方向的控 制方法，該鉆孔裝置包括在鉆頭后方的錘擊裝置以及潛在屬于鉆頭的鉆臂，其中錘擊裝置 的后部或者鉆臂位于鉆孔中。通過本發明，相對于現有技術實現了重大改進并且本發明的 特征在于根據本發明的方法，在該方法中通過組織支持件通過僅調整后部相對于進行鉆孔 的中心線的位置來控制進行鉆孔的方向，支持件偏離中心線或者位于中心線上，對于上述 后部借助于通過使用鉆孔或者套管的內表面的支持部件在鉆孔裝置的饋送端處調整支持 件，其中，僅為鉆頭和錘擊裝置相對于上述中心線形成方向角，并且在支持部件的前側上形 成被引導至鉆頭的沖擊，以及沖擊在鉆頭的方向α中被引導至被鉆孔的地面。

根據本發明的方法的優勢在于其適用于地面鉆孔，并且當可在鉆孔裝置內部進行 鉆頭的對準以及稍微轉向至相對于鉆頭的偏離角度時，用于在巖石中鉆孔。鉆孔裝置的鉆 頭正好位于正確的鉆孔頭部處并且僅稍微轉向，位于鉆頭方法的沖擊錘和潛在鉆臂處于套 管內或在巖石孔中的自由空間中。可為沖擊錘的后部或鉆臂容易地設置支持部件，借助于 支持部件，后部可保持在進行鉆孔的中心線上或者從中心線偏離的角位置中。沖擊錘經常 以有效的錘擊方向錘擊鉆頭而不會損失，即使鉆頭相對于鉆孔的中心線轉向。

在本發明的實施方法的最大優勢中，鉆孔頭部不包括與控制相關的動力單元，也 不包括在鉆孔裝置的饋送端處進行與對準有關的功能的管件或纜線，在地面表面通過鉆桿 的軸向移動并且借助于旋轉或者僅通過使用旋轉，可旋轉鉆桿和/或套管。

附圖說明

在下文中，通過參考附圖更詳細地描述本發明，在附圖中：

圖1示出了鉆孔裝置的側視圖。

圖2示出了圖1中的線A-A所取的截面。

圖3示出了圖2中的線B-B所取的截面。

圖4示出了替代鉆孔裝置的截面和側視圖。

圖5示出了來自圖4的截面和來自線B-B的截面。

圖6示出了圖4的線A-A所取的截面。

圖7示出了置于巖石鉆孔上的支持部件。

圖8示出了圖7的線D-D所取的支持部件的截面圖。

具體實施方式