一种地质钻探孔口密封装置制造方法及图纸

一种地质钻探孔口密封装置，包括上下安装的卡瓦座和密封座，密封座固定在井口，卡瓦座可相对密封座转动，卡瓦座上装配卡瓦移动机构，卡瓦移动机构设有卡瓦，卡瓦与钻杆匹配抱合，卡瓦可沿垂直于钻杆的方向水平移动。本发明专利技术采用多层可移动的卡瓦在弹簧力的作用下抱紧钻杆，在钻进时始终有一副卡瓦抱紧钻杆或钻杆接头，从而确保密封效果不随钻杆直径变化而失效。所述密封装置可以安装在不同规格钻机的孔口上，使用过程中可以根据钻杆直径、钻杆类型的不同更换卡瓦，起到可靠密封的效果。采用本发明专利技术可保持孔口操作环境干净，方便孔口操作人员工作，避免孔内岩粉、杂质等直接排出孔口，降低对周围环境产生污染。

A Sealing Device for Geological Drilling Hole

【技术实现步骤摘要】
一种地质钻探孔口密封装置
本专利技术涉及一种用于地质勘探的装置，特别是地质钻探孔口密封装置。
技术介绍
目前，在空气钻井施工过程中，钻杆和钻孔之间的环形间隙较大，钻孔过程中产生的岩粉会经环形间隙直接吹向大气中，或者因孔内背压较大，将孔内水、杂质等由环形间隙喷向孔外，有的直接进入大气中，有的直接喷在钻机上，造成钻机污染，给井口操作人员工作带来不便，降低施工效率、增加成本，排入大气中的粉尘会直接对周围环境产生严重污染。现有的孔口密封装置，通常只能适用于同一直径的钻杆，无法根据钻杆直径变化进行适时调整，使用受限；当钻杆的直径变化时，密封件与钻杆之间会出现间隙变大的现象，导致密封失效。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种密封效果好、密封效果不受钻杆直径变化影响、适用范围宽的地质钻探孔口密封装置。本专利技术所述问题是以下述技术方案实现的：一种地质钻探孔口密封装置，包括上下安装的卡瓦座和密封座，密封座固定在井口，卡瓦座可相对密封座转动，卡瓦座上装配卡瓦移动机构，卡位移动机构设有卡瓦，卡瓦与钻杆匹配抱合，卡瓦可沿垂直于钻杆的方向水平移动；所述卡瓦座上设有支撑架，卡瓦移动机构由支撑架支撑，卡瓦移动机构共设置六套，六套卡瓦移动机构按照上中下三层、每层对称设置两套分布，每套卡瓦移动机构包括调节螺杆、弹簧和卡瓦，调节螺杆与支撑架的端板螺旋配合，卡瓦设有调节柄，弹簧套装在调节柄上，调节螺杆设有中心孔，调节柄一端插入调节螺杆的中心孔内，弹簧两端分别触压卡瓦和调节螺杆端头。上述地质钻探孔口密封装置，所述卡瓦设有抱块，抱块为非金属耐磨材料，抱块设有半圆形的密封口，对称设置的两个抱块的密封口对合构成圆形孔。上述地质钻探孔口密封装置，位于上层的抱块、下层的抱块的密封口半径与钻杆的半径匹配，位于中层的抱块的密封口半径与钻杆接头的半径匹配。上述地质钻探孔口密封装置，所述上层抱块底面至下层抱块顶面的距离不小于钻杆接头的高度尺寸。上述地质钻探孔口密封装置，所述支撑架设有顶板、底板、前板、后板、端板和隔板，隔板位于上下相邻层的卡瓦移动机构之间，所述各卡瓦的前后侧设有导槽，前板、后板上对应导槽的位置设有导向螺钉，导向螺钉位于导槽内。上述地质钻探孔口密封装置，所述卡瓦的上下侧设有防磨板，防磨板与相邻的上板或下板或隔板形成滑动摩擦。上述地质钻探孔口密封装置，所述密封座设有筒状支座，筒状支座中部设有转动套，转动套连接隔套，转动套、隔套支撑卡瓦座，转动套与筒状支座之间设有轴承，筒状支座侧壁设有排渣口。本专利技术所述密封装置采用可移动的卡瓦在弹簧力的作用下抱紧钻杆实现密封。报紧钻杆的力通过调节螺杆压紧弹簧的程度确定，针对钻杆和钻杆接头处的不同尺寸，设计了多层卡瓦，在钻进时始终有一副卡瓦抱紧钻杆或钻杆接头，从而确保密封效果不随钻杆直径变化而失效。所述密封装置可以安装在不同规格钻机的孔口上，使用过程中可以根据钻杆直径、钻杆类型的不同更换卡瓦，起到可靠密封的效果。采用本专利技术可保持孔口操作环境干净，方便孔口操作人员工作，减少施工成本、加快施工周期，避免孔内岩粉、杂质等直接排出孔口，降低对周围环境产生污染。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步说明。图1是本专利技术的结构示意图；图2是图1的俯视图；图3是图1的A-A剖视图；图4是图1的B-B剖视图；图5是图1的C向视图；图6是图1中D处的局部放大视图。图中各标号为：1、筒状支座；2、转动套，3、轴承，4、隔套，5、卡瓦座，6、调节螺杆，7、弹簧，8、调节柄，9、隔板，10、端板，11、顶板,12、卡瓦，12-1、抱块，12-2、导槽，12-3、密封口，13、防磨板，14、钻杆，14-1、钻杆接头，15、前板，16、底板，17、排渣口,18、后板，19、导向螺钉。具体实施方式参看图1、图2和图5，本专利技术包括上下安装的卡瓦座和密封座。密封座设有筒状支座1，筒状支座固定在空气钻井施工的井口，筒状支座的侧壁设有排渣口17，钻井排出的沙石岩粉经排渣口排出，由操作人员对岩粉进行收集。筒状支座中部设有转动套2，为减小旋转时的摩擦阻力，转动套与筒状支座之间设有轴承3，转动套可以相对筒状支座自由转动。转动套连接隔套4，隔套、转动套支撑卡瓦座5。卡瓦座上设有支撑架和卡瓦移动机构，支撑架包括分别位于支撑架的上、下、前、后、外侧端的顶板11、底板16、前板15、后板18、端板10。卡瓦移动机构由支撑架支撑。卡瓦移动机构共设置六套，六套卡瓦移动机构按照上中下三层、每层对称设置两套分布。支撑架还设有隔板9，隔板位于上下层相邻层的卡瓦移动机构之间。每套卡瓦移动机构包括调节螺杆6、弹簧7和卡瓦12，调节螺杆与支撑架的端板10螺旋配合，卡瓦设有调节柄8，弹簧套装在调节柄上，调节螺杆设有中心孔，调节柄一端插入调节螺杆的中心孔内，弹簧两端分别触压卡瓦和调节螺杆端头。旋动调节螺杆，可以调整弹簧作用到卡瓦上的力，从而调整抱块对钻杆的抱合力。参看图1、图3和图4，卡瓦设有抱块12-1，抱块选用非金属耐磨材料，如丁青橡胶、夹布橡胶、聚四氟乙烯、聚氨酯等耐磨材料。抱块设有半圆形的密封口12-3，对称设置的两个抱块的密封口对合构成与钻杆截面或钻杆接头截面匹配的圆形孔。其中，位于上层的抱块、位于下层抱块的密封口半径与钻杆14的半径匹配，位于中层抱块的密封口半径与钻杆接头14-1的半径匹配。为确保卡瓦对钻杆及钻杆接头都有密封效果，上层抱块底面至下层抱块顶面的距离不小于钻杆接头的高度尺寸。上述结构，在钻孔的工作过程中，至少有一对卡瓦与钻杆或钻杆接头保持密封接触状态，有效防止井孔内的岩粉、杂质的直接由井口排出，避免对周围环境的污染。为保证卡瓦在移动过程平稳，在各卡瓦的前后侧设有导槽12-2，前板、后板上对应导槽的位置设有导向螺钉19，导向螺钉位于导槽内，从而对卡瓦体的移动产生限位。参看图1、图6，各卡瓦的上下侧设有防磨板13，防磨板和与其相邻的上板或下板或隔板滑动摩擦并构成密封。本专利技术使用时，选用与钻杆和钻杆接头匹配的卡瓦装配到相应位置的卡瓦移动机构，密封装置在井口安装完成后，钻杆插入卡瓦的密封口，旋动上下层调节螺杆，使得上下层卡瓦的抱紧钻杆；上下活动钻杆，旋动中间调节螺杆，使得中间层卡瓦包括抱紧。在钻进过程中根据密封效果，可适当调节各调节螺杆，以确保密封效果。钻进过程随钻杆的转动，密封座带动支撑架、卡瓦移动机构转动，在钻杆的上下移动过程中，卡瓦随钻杆的直径变化水平移动，密封装置始终可以保持至少有一对卡瓦与钻杆或钻杆接头紧密抱合，使岩粉、杂质无法直接从井口喷出，大大减少对井口工作面及周围环境的污染。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地质钻探孔口密封装置，其特征在于：包括上下安装的卡瓦座和密封座，密封座固定在井口，卡瓦座可相对密封座转动，卡瓦座上装配卡瓦移动机构，卡位移动机构设有卡瓦，卡瓦与钻杆匹配抱合，卡瓦可沿垂直于钻杆的方向水平移动；所述卡瓦座上设有支撑架，卡瓦移动机构由支撑架支撑，卡瓦移动机构共设置六套，六套卡瓦移动机构按照上中下三层、每层对称设置两套分布，每套卡瓦移动机构包括调节螺杆(6)、弹簧(7)和卡瓦(12)，调节螺杆与支撑架的端板(10)螺旋配合，卡瓦设有调节柄(8)，弹簧套装在调节柄上，调节螺杆设有中心孔，调节柄一端插入调节螺杆的中心孔内，弹簧两端分别触压卡瓦和调节螺杆端头。

【技术特征摘要】
1.一种地质钻探孔口密封装置，其特征在于：包括上下安装的卡瓦座和密封座，密封座固定在井口，卡瓦座可相对密封座转动，卡瓦座上装配卡瓦移动机构，卡位移动机构设有卡瓦，卡瓦与钻杆匹配抱合，卡瓦可沿垂直于钻杆的方向水平移动；所述卡瓦座上设有支撑架，卡瓦移动机构由支撑架支撑，卡瓦移动机构共设置六套，六套卡瓦移动机构按照上中下三层、每层对称设置两套分布，每套卡瓦移动机构包括调节螺杆(6)、弹簧(7)和卡瓦(12)，调节螺杆与支撑架的端板(10)螺旋配合，卡瓦设有调节柄(8)，弹簧套装在调节柄上，调节螺杆设有中心孔，调节柄一端插入调节螺杆的中心孔内，弹簧两端分别触压卡瓦和调节螺杆端头。2.根据权利要求1所述的地质钻探孔口密封装置，其特征在于：所述卡瓦设有抱块(12-1)，抱块为非金属耐磨材料，抱块设有半圆形的密封口(12-3)，对称设置的两个抱块的密封口对合构成圆形孔。3.根据权利要求2所述的地质钻探孔口密封装置，其特征在于：位于上层的抱块、下层的抱块的密封口半径与钻杆(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍晓龙，王庆晓，汤小仁，赵远，任启伟，高鹏举，刘凡柏，李文秀，董向宇，孟义泉，
申请(专利权)人：中国地质科学院勘探技术研究所，
类型：发明
国别省市：天津,12