钻孔中段套管投放器

技术领域

本发明涉及地质岩心钻进施工技术领域，特别是涉及钻孔中段套管投放器。

背景技术

在地质岩心钻进(井)施工中，常常会遇到复杂地层如：破碎、膨胀、溶洞等，由它们引发的钻孔中掉块、坍塌、地下水等问题都会给后续的施工带来极大的麻烦，现行的解决方案是用套管把复杂地层隔开。因为复杂地层时常埋深较大，整个孔段下入套管成本较高，故工程施工中会采取仅对复杂地层这一段下入套管(俗称“飞管”)使之隔离，保证后续施工能够正常进行。当前该套管的投放方法有：1、选择复杂地层的上下部、具有坚实完整孔壁的孔段，进行扩孔、清孔后，再用钻具连接反丝接头及上下部绑有遇水膨胀橡胶条的套管投放到相应位置，一定时间后待膨胀橡胶条与孔壁紧密接触，开动钻机退出反丝接头即可。2、扩孔、清孔完成后，对下部具有坚实孔壁的位置注入水泥浆，再用反丝接头带着套管下放到相应的位置待水泥浆凝固后，开动钻机退出安装钻具。实践中上述两种方法都存在一些问题，方案1、拧卸反丝接头前无法判定孔内套管上的膨胀橡胶条是否与孔壁紧密接触(孔壁不圆，胶条膨胀不均匀，螺纹连接又无法称重)，容易误判、误操作导致隔离措施失效。方案2、在复杂地层中作业，坍塌、掉块、地下水的冲刷随时都会发生，作业时间越长，风险越大。套管很难及时、准确的下放到预期位置。

发明内容

为了解决钻孔中段套管投放非常不方便的问题，本发明的目的是提供钻孔中段套管投放器。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：钻孔中段套管投放器，包括有限位柱体，所述限位柱体的底部设置有安装座，且安装座的基面通过螺栓固定连接有投放器座，所述投放器座的顶面的中心处开设有六方孔，且六方孔的内壁滑动连接有芯棒，所述投放器座的外壁均环形阵列开设有三个方孔，且三个方孔的内壁均滑动连接有三个滑块，所述滑块的侧壁开设有沉孔，且沉孔的内壁固定连接有磁铁，所述投放器座外壁螺纹连接有套管，所述套管的内壁滑动连接有安装钻具，所述滑块与限位柱体之间连接有弹簧。

优选的，所述芯棒的底部开设有凹槽，所述限位柱体的顶部位于凹槽的内部，且互为滑动连接。

优选的，所述投放器座为上下两段设置，且上段的直径小于下段的直径，所述安装钻具为管状，且靠近底部的内壁与投放器座上段的外壁为螺纹连接。

优选的，所述芯棒的上部为尖顶设置，以便捞矛机构进入，中部带有止口用以定位，防止下坠，下部为外六方柱，且六方柱的外壁与滑块的侧壁挡接。

与现有技术相比，本发明实现的有益效果：选择较套管小一级口径的钻具做安装钻具，安装钻具从套管中穿过，套管上部用扶正器保持套管与安装钻具中心相同，下部通过螺纹与该投放器连接，在套管上、下部与坚实孔壁接触位置绑上遇水膨胀橡胶条，直径小于坚实孔壁处的直径，投放到孔内相应位置，待膨胀橡胶条与孔壁紧密结合后，经称重确认，从孔口下入相适合口径的绳索取芯钻具的捞矛机构提出芯棒，滑块随即向内缩后，就可提出全部安装钻具；该设计的核心是带有可打捞的芯棒、可收缩的滑块，投放器座用弱磁材料加工，中心部位的六方孔用来安装芯棒下端的外六方柱，其侧面均匀分部开有三个方孔，用来安装滑块；芯棒可用绳索取芯捞矛机构打捞，上部尖顶便于捞矛机构进入，中部带有止口用以定位，防止下坠，下部为外六方柱带有凹槽，外六方柱的外壁用来与滑块接触，保证接触面最大化，凹槽可以放置限位柱的柱体部分，当抽出芯棒，滑块在弹簧和磁铁的共同作用下立即、同步向内收缩，部件、限位柱体置于三个滑块内缩的中心，其作用是让磁力有吸附的着力点，同时防止某一滑块越位阻碍了其他滑块的向内收缩，产生故障，磁铁用来确保滑块在弹簧弹力较小的状态下良好的回复到限位柱上，万无一失。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步详细说明本发明：

图1为本发明的整体的结构示意图。

图中：1-限位柱体、2-投放器座、3-芯棒、4-滑块、5-磁铁、6-套管、7-安装钻具、8-弹簧、9-凹槽。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明提供一种技术方案：钻孔中段套管投放器，包括有限位柱体1，所述限位柱体1的底部设置有安装座，且安装座的基面通过螺栓固定连接有投放器座2，所述投放器座2的顶面的中心处开设有六方孔，且六方孔的内壁滑动连接有芯棒3，所述投放器座2的外壁均环形阵列开设有三个方孔，且三个方孔的内壁均滑动连接有三个滑块4，所述滑块4的侧壁开设有沉孔，且沉孔的内壁固定连接有磁铁5，所述投放器座2外壁螺纹连接有套管6，所述套管6的内壁滑动连接有安装钻具7，所述滑块4与限位柱体1之间连接有弹簧8。

所述芯棒3的底部开设有凹槽9，所述限位柱体1的顶部位于凹槽9的内部，且互为滑动连接。

所述投放器座2为上下两段设置，且上段的直径小于下段的直径，所述安装钻具7为管状，且靠近底部的内壁与投放器座2上段的外壁为螺纹连接。

所述芯棒3的上部为尖顶设置，以便捞矛机构进入，中部带有止口用以定位，防止下坠，下部为外六方柱，且六方柱的外壁与滑块(4)的侧壁挡接。

使用时，选择较套管6小一级口径的钻具做安装钻具7，装钻具7从套管6中穿过，套管6上部用扶正器保持套管6与安装钻具7中心相同，下部通过螺纹与该投放器连接，在套管6上、下部与坚实孔壁接触位置绑上遇水膨胀橡胶条，直径小于坚实孔壁处的直径，投放到孔内相应位置，待膨胀橡胶条与孔壁紧密结合后，经称重确认，从孔口下入相适合口径的绳索取芯钻具的捞矛机构提出芯棒3，滑块4随即向内缩后，就可提出全部安装钻具；该设计的核心是带有可打捞的芯棒3、可收缩的滑块4，投放器座2用弱磁材料加工，中心部位的六方孔用来安装芯棒3下端的外六方柱，其侧面均匀分部开有三个方孔，用来安装滑块3；芯棒3可用绳索取芯捞矛机构打捞，上部尖顶便于捞矛机构进入，中部带有止口用以定位，防止下坠，下部为外六方柱带有凹槽9，外六方柱的外壁用来与滑块4接触，保证接触面最大化，凹槽9可以放置限位柱4的柱体部分，当抽出芯棒3，滑块4在弹簧8和磁铁5的共同作用下立即、同步向内收缩，部件4、限位柱体1置于三个滑块4内缩的中心，其作用是让磁力有吸附的着力点，同时防止某一滑块4越位阻碍了其他滑块4的向内收缩，产生故障，磁铁5用来确保滑块4在弹簧8弹力较小的状态下良好的回复到限位柱上，万无一失。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。