专利名称:泵举反循环钻进装置的制作方法
本实用新型涉及一种用于水文、水井钻探及工程桩基孔施工实现泵举反循环钻进的装置。
反循环钻进法起源于西德，它是应用泵吸法来实现反循环钻进的。我国于六十年代引进这一先进钻进工艺，在水文、水井工程钻探中发挥了很大作用。它与正循环相比，在钻进效率、成井质量和降低成本等方面都有无可比拟的优越性。但通过长期实践，感到这种方法还有不足之处由于砂石泵在地面上工作，泵的吸程未能得到充分利用，致使有效钻孔深度受到限制，同时管路密封要求严格，稍有进气，泵的真空度降低，即影响钻进，而且每次接换钻杆时都必须向泵内注水排气，同时钻杆采用法兰盘连接，工序繁锁，增加大量辅助工时。
本实用新型的目的是提供一种泵举反循环钻进装置，改变泵的工作条件，有效地发挥泵的最大功能，进而增加钻井深度，减少辅助工时，提高钻进效率。
本装置是将砂石泵和电机组成一个整体，与方钻杆、水龙头和钻杆连接在一起，使砂石泵机组潜入井内水下工作，用送电器、导电器和电缆线输入电力来实现泵举反循环钻进。
以下结合附图详细说明本装置的内容和工作原理
图1 泵举反循环钻进装置图图2 水龙头结构图图3 砂石泵机组结构图图1中方钻杆2上接有专用水龙头1，下部连接专制的砂石泵机组4，泵机组4下接钻杆5，钻进时，转盘3拨动主动方钻杆2、砂石泵机组4、钻杆5，带动钻头回转。冲洗液因砂石泵的举送、抽吸由钻杆5内上返，经水龙头1排出地表。
图3中潜入式电机10采用湿式结构，下端设有机械密封装置14，以防含有岩屑的冲洗液进入机体，破坏电机定子12绝缘。为减小钻进过程中的震动、冲击及轴向力对电机寿命的影响，电机转子11的支承均采用滚珠轴承13，润滑形式采用防水润滑脂润滑。而一般潜水电机，是采用石墨轴承的结构。潜入式砂石泵15是悬臂式结构，因使用上的特殊要求与普通潜水泵安装形式相反，即电机在上面，泵装在下面。其轴衬套采用硬质耐磨塑料18定位，橡胶轴套止水。冲洗液流道17通过电机两侧和排水帽9相通。泵体下端通过锁接头16与钻杆连接。
图2为专用水龙头，设有送电器6和导电器7，导电器7，随方钻杆2一起转动。图3的电机10上设有密封接线盒8。由方钻杆上焊接的角钢与钢管之间隙通过电缆线。电缆线两端分别接导电器7与密封接线盒8，组成完整的输电系统。
此泵举反循环钻进装置经十个钻井生产实践，共进尺1248米(其中包括四个公路桥梁桩基孔)，施工钻井直径为φ600～φ1500毫米，最深钻孔为225.20米(可达250米)，是泵吸反循环钻孔深度的两倍；平均钻进效率提高到7～14米／小时，是泵吸反循环钻进的三倍；钻杆采用锁接头连接，且彻底取消了向泵内注水排气工序，节省了辅助工时；成井质量好，井的含砂量均低于 1/(5万) ～ 1/(10万) ，从而延长了机井和水泵的寿命；同时还减少了原材料消耗和噪音对环境的污染。
权利要求
1.由水龙头1、方钻杆2、转盘3、砂石泵机组4和钻杆5组成的泵举反循环钻进装置，其特征在于a.砂石泵机组4接在方钻杆2下端、孔内钻杆5上端，与钻具组成一体，潜入井下水内工作；b.在水龙头1上装有送电器6和导电器7，对砂石泵机组4进行输电。
2.按权利要求
1所述的砂石泵机组4其特征在于砂石泵15为悬臂式结构，电机10装在上部，泵15装在下部。
3.按权利要求
1或2所述的砂石泵机组4，其特征在于冲洗液流道17通过电机两侧与排水帽9相通。
4.按权利要求
1或2所述的砂石泵机组4，其特征在于潜水电机采用滚珠轴承13，防水润滑脂润滑。
5.按权利要求
1所述的砂石泵机组4，其特征在于砂石泵的轴被套采用硬质耐磨塑料18定位，橡胶轴套止水。
6.按权利要求
1所述的砂石泵机组4，其特征在于潜水电机10上部装有密封接线盒8。
7.按权利要求
1所述的砂石泵机组4，其特征在于潜入式砂石泵15下端装有锁接头16。
8.按权利要求
1所述的方钻杆2，其特征在于电缆线从角钢与钢管之间隙通过。
专利摘要
本实用新型提供了一种泵举反循环钻进装置，主要适用于水文、水井钻探及工程桩基孔施工，实现反循环钻进。该装置的特点是将砂石泵机组与方钻杆、水龙头和钻杆连接在一起，使砂石泵机组潜入井内水下工作。水龙头上装有送电器和导电器，用来对井内电机输电。经生产实践证明，施工钻孔深度比泵吸反循环钻进提高一倍，平均钻进效率达到7～14米/小时，是泵吸反循环钻进的三倍。节省了辅助工时和材料消耗，提高了成井质量。
文档编号E21B7/12GK86209909SQ86209909
公开日1987年12月5日 申请日期1986年12月10日
发明者刘世武, 林传镒, 杨从喜, 张自清 申请人:陕西省地下水工作队导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan