一種套管安裝管端切削裝置的製作方法

2023-04-29 11:52:56

專利名稱：一種套管安裝管端切削裝置的製作方法
技術領域：
一種套管安裝管端切削裝置技術領域[0001]本實用新型屬於套管切削裝置技術領域，特別涉及一種套管安裝管端切削裝置。
技術背景[0002]傳統的水平定向鑽穿越砂層、卵礫石層和基巖時採用的是用夯管錘直接夯套管隔 離卵礫石的工藝方法，傳統的管端切削刃是一個沒有刃口的圓環狀環形切削頭。該管端切 削刃是一個沒有刃口的圓環狀環形切削頭，在夯擊時無法有效的破碎巖土，夯擊速度比較 慢；在遇見硬巖時因無角度合理、硬度合適的刃口，易造成卷邊現象，難以繼續夯入。實用新型內容[0003]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種套管安裝管端切削裝置，解決了解決 傳統的水平定向鑽穿越夯套管用環形切削頭結構設計無法有效的破碎巖土、無法形成完整 地潤滑減阻泥漿套和夯擊速度慢，並且在硬巖中夯擊時易造成卷邊現象難以夯入的技術問 題。[0004]為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種套管安裝管端切削裝置，包括過渡 管段和切削刃；其中，所述過渡管段和所述切削刃固定連接，所述切削刃的端部有刃口。[0005]進一步地，所述刃口為圓弧狀。[0006]進一步地，所述刃口的倒角為120°。[0007]進一步地，所述切削刃的外表面有多個巖土導流槽。[0008]進一步地，所述切削刃的內表面和外表面形成錐管體結構。[0009]進一步地，所述內表面從所述切削刃的端部到底部呈擴散狀。[0010]進一步地，所述外表面從所述切削刃的端部到底部呈擴散狀。[0011]本實用新型提供的套管安裝管端切削裝置，採用不連續性圓弧刃口破碎巖石、錐 形口和導土槽鬆動巖土釋放地應力的原理，研製一套用於水平定向鑽穿越砂層、卵礫石和 基巖的套管安裝管端切削裝置，提高了鋼套管的夯擊速度、夯人地層的長度和對地層的適 應能力。


[0012]圖1為本實用新型實施例提供的套管安裝管端切削裝置結構示意圖；[0013]圖2為本實用新型實施例提供的切削刃的I部刃口結構示意圖；[0014]圖3為本實用新型實施例提供的切削刃的A向巖土導流槽示意圖；[0015]1、過渡管段，2、切削刃，3、熱處理端，4、圓弧面，5、圓弧刃口，6、巖土導流槽、7、內 表面、8、外表面。
具體實施方式
[0016]參見圖1，本實用新型實施例提供的套管安裝管端切削裝置，本例是適用入土側卵石層埋深為10m，厚度約為1. 8m;出土側卵石層埋深約為8m，厚度約為6. 7m，且卵石密實。 夯套管採用Φ1219Χ27πιπι L360MB直縫鋼管，出土端套管長為70m，入土段套管長為139m。[0017]該裝置包括過渡管段I和切削刃2 ;其中，過渡管段I和切削刃2採用埋弧自動焊焊接在一起，在切削刃2的端部圓周方向上，將切削刃2的端部上表面均勻分為40份，用機加工的方法形成20個圓弧面4，餘下部分形成20個圓弧刃口 5 (參見圖2)，以提高切削刃 2的穿透性和貫入度；刃口的倒角為120°，有利於破碎巖石。[0018]其中，切削刃2的外表面8有20個巖土導流槽(參見圖3)，這些導流槽在夯擊過程中，能夠在切削刃2外壁形成一定的空隙，用於鬆動巖土，破壞並釋放地層應力，減少夯擊阻力。[0019]其中，切削刃2的內表面7和外表面8形成錐管體結構，內表面7從切削刃2的端部到底部呈擴散狀，能夠釋放內部巖土的地應力，利於巖土相對切削刃流動。外表面8從切削刃2的端部到底部呈擴散狀，形成一個外喇叭口，向外擠壓巖土和卵石，利於後繼鋼套管進入巖土層。提高了切削刃的深入地層的能力。[0020]為了提高圓弧刃口 5的硬度，避免夯擊過程中出現卷刃現象，對切削刃2端部 300mm的範圍進行熱處理，形成硬度高達HRC48 55的熱處理段3。[0021]具體工作方法如下[0022]進入施工現場後，按夯入角度的要求開挖操作坑並在操作坑底鋪設鋼板樁，安裝導軌。將本套管安裝管端切削裝置、第一節鋼套管和夯管錘安放在軌道上。用手工電弧焊將套管管端切削裝置和鋼套管焊接在一起，用張緊器將夯管錘通過錐套與待夯入的鋼套管連為整體。安裝完成後，檢查鋼管的所需的傾角、垂直位置。啟動空壓機送風后夯管錘即開始工作。[0023]第一節鋼管夯入地層後，吊裝第二根鋼管，鋼管之間採用V型坡口焊縫焊接。焊接前檢查兩鋼管的水平、垂直位置及兩管的同軸情況。鋼管焊接好後，夯管錘送風后開始工作。直至第二根管進入土層，校核導軌位置，吊裝第三根管，再校核鋼管對接情況，焊接、夯管，如此循環， 直至鋼管夯巖石層。[0024]本實用新型設計的切削裝置採用不連續性圓弧刃口破碎巖石、錐形口和導土槽鬆動巖土釋放地應力的原理，研製一套用於水平定向鑽穿越砂層、卵礫石和基巖的套管安裝管端切削裝置，提高了鋼套管的夯擊速度、夯人地層的長度和對地層的適應能力。過渡管段和切削刃採用埋弧自動焊焊接在一起，構成完整的管端切削裝置，夯管過程中無停滯現象， 使用結果表明本管端切削裝置的夯入速度比原環形切削頭的夯入速度提高了 15%，更重要的是本管端切削裝置的破巖能力有較大的提高，地層適應能力更強，達到了設計要求。[0025]最後所應說明的是，以上具體實施方式
僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，儘管參照實例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的精神和範圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。
權利要求1.一種套管安裝管端切削裝置，其特徵在於，包括過渡管段和切削刃；其中，所述過渡管段和所述切削刃固定連接，所述切削刃的端部有刃口。
2.根據權利要求I所述的裝置，其特徵在於，所述刃口為圓弧狀。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述刃口的倒角為120°。
4.根據權利要求I所述的裝置，其特徵在於，所述切削刃的外表面有多個巖土導流槽。
5.根據權利要求體結構。 I所述的裝置，其特徵在於，所述切削刃的內表面和外表面形成錐管
6.根據權利要求呈擴散狀。5所述的裝置，其特徵在於，所述內表面從所述切削刃的端部到底部
7.根據權利要求呈擴散狀。6所述的裝置，其特徵在於，所述外表面從所述切削刃的端部到底部
專利摘要本實用新型公開了一種套管安裝管端切削裝置，包括過渡管段和切削刃；其中，過渡管段和切削刃固定連接，切削刃的端部有刃口。本實用新型採用不連續性圓弧刃口破碎巖石、錐形口和導土槽鬆動巖土釋放地應力的原理，研製一套用於水平定向鑽穿越砂層、卵礫石和基巖的套管安裝管端切削裝置，提高了鋼套管的夯擊速度、夯人地層的長度和對地層的適應能力。
文檔編號E21B17/00GK202832242SQ20122032575
公開日2013年3月27日 申請日期2012年7月5日 優先權日2012年7月5日
發明者袁春, 張寶強, 張倩, 孫玉高, 焦如義, 江勇, 王磊, 劉豔利 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油天然氣管道局