[發明專利]一種螺桿馬達造斜鉆進方法

在審

• 申請號: 202010850272.6
• 申請日: 2020-08-21
• 公開（公告）號: CN111946263A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 陳立偉;裴蓓;高保彬;許彥鵬;劉軍;王林;袁軍偉;楊宏民;趙明振
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: E21B7/06
• 分類號: E21B7/06;E21B4/02;E21B47/022;E21B47/024;E21F7/00;E21F17/00;E21F17/12
• 代理公司: 鄭州豫原知識產權代理事務所(普通合伙) 41176
• 代理人: 李保林

1.一種螺桿馬達造斜鉆進裝置，包括鉆頭(1)，其特征在于，所述鉆頭(1)的一端固定連接有螺桿馬達(2)，所述螺桿馬達(2)遠離鉆頭(1)的一端固定連接有馬達工具面(3)，所述馬達工具面(3)遠離螺桿馬達(2)的一端固定連接有下無磁鉆桿(4)和上無磁鉆桿(6)，所述下無磁鉆桿(4)和上無磁鉆桿(6)的外側壁固定套接有測量探管(5)，所述上無磁鉆桿(6)遠離下無磁鉆桿(4)的一端固定連接有鉆桿(7)，所述鉆桿(7)遠離上無磁鉆桿(6)的一端固定連接有送水器(8)，所述送水器(8)的側面連通設有高壓送水膠管(9)，所述送水器(8)的側面電連接有通訊電纜(10)，所述通訊電纜(10)遠離送水器(8)的一端電連接有監視器(11)，所述馬達工具面(3)的內部固定連接有調節馬達(12)，所述調節馬達(12)的輸出端與下無磁鉆桿(4)連接，所述上無磁鉆桿(6)的側面連接有密封機構。

2.根據權利要求1所述的一種螺桿馬達造斜鉆進裝置，其特征在于，所述測量探管(5)由無線電磁波測量探管本體、電池筒、無磁外管和絕緣短節組成，電池筒為無線電磁波測量探管提供電源，測量探管(5)將測得的鉆孔數據通過通訊電纜(10)以電磁波形式傳輸到監視器(11)中。

3.根據權利要求1所述的一種螺桿馬達造斜鉆進裝置，其特征在于，所述下無磁鉆桿(4)和上無磁鉆桿(6)采用無磁鋼材料加工，兩者內部均設有大通孔結構，外部設計螺旋槽結構。

4.根據權利要求1所述的一種螺桿馬達造斜鉆進裝置，其特征在于，所述鉆具組合為，Ф96mm定向鉆頭(1)、Ф73mm螺桿馬達(2)、2mФ76mm下無磁鉆桿(4)、0.6mФ76mm測量探管(5)、3mФ76mm上無磁鉆桿(6)、多個Ф73mm通纜鉆桿(7)、Ф73mm通纜水尾。

5.一種螺桿馬達造斜鉆進方法，其特征在于，包括：

S1,根據設計鉆孔的軌跡狀況，選用合適彎頭大小的的螺桿馬達；

S2,連接鉆具組合，使鉆頭、螺桿馬達、馬達工具面、下無磁鉆桿、測量探管、上無磁鉆桿和鉆桿連接在一起，使鉆具組合完整，然后將整個鉆具連接送水器和高壓送水膠管，再通過訊電纜和監視器與整個鉆具電連接，接著調整好螺桿馬達工具面向角Ω，使其彎頭朝正上，使用隨鉆測量裝置進行工具面修正；

S3,在鉆進過程中，使用隨鉆測量裝置測量鉆孔軌跡和螺桿馬達彎頭朝向，并根據通訊電纜和監視器傳輸的信息觀察鉆孔軌跡與設計軌跡的偏離狀況，調整螺桿馬達彎頭朝向，即控制螺桿馬達工具面向角大小，從而控制鉆孔軌跡沿設計延伸。

6.根據權利要求1所述的一種螺桿馬達造斜鉆進裝置，其特征在于，所述馬達工具面(3)的偏移角度可分為四個象限。

7.根據權利要求1所述的一種螺桿馬達造斜鉆進裝置，其特征在于，所述密封機構包括固定套接在上無磁鉆桿(6)外側壁上的密封裝置(13)，所述密封裝置(13)的側面設有壓風截止閥(14)，所述密封裝置(13)的長度為300mm，且所述密封裝置(13)內部內置有單層鋼絲繩，所述上無磁鉆桿(6)的側壁設有排渣管(15)，所述排渣管(15)為斜段和豎段設置，所述排渣管(15)的端部固定連接有外路段，所述斜段與外露段夾角為120°，所述斜段內安裝有自鎖擋板(18)，所述自鎖擋板(18)與外露段通過合頁連接，所述外露段的外側壁套接有密封橡膠圈(16)，所述密封橡膠圈(16)通過多個固定螺栓(17)安裝在外露段的外側壁上。