[发明专利]一种定向钻进孔底马达辅助开分支装置

说明书

本发明公开了一种定向钻进孔底马达辅助开分支装置，属于煤矿井下定向钻进技术领域，包括开分支机构，设于孔底马达后，由上筒、转轴组件、配流盘、下接头、顶出组件组成，下接头背离其与孔底马达连接的背离端设置上筒；转轴组件可转动的设于上筒内，其朝向下接头的对应端设置配流盘，下接头的外壁上设置顶出组件，由配流盘将压力水源分配入下接头内所定的流道并使顶出组件在下接头径向方向做伸缩动作。本发明在进行开分支钻进时，能向孔壁上方施加一个额外的推力，使得孔底马达弯头能更有效地向下钻进，从而提高了开分支的效率和成功率，同时还可以在钻进过程中随时进行辅助开分支操作，提高了实用性和便捷性。

技术领域

本发明属于煤矿井下定向钻进技术领域，具体涉及一种定向钻进孔底马达辅助开分支装置。

背景技术

定向钻进技术最早应用场景为本煤层的顺煤层定向钻进，随着技术装备的发展，岩层中定向钻进也有了越来越多的应用。在本煤层的顺煤层定向钻进中，由于煤层的普遍硬度系数比较小，所以在煤层定向钻进时开分支钻进比较轻松容易。但是在岩层定向钻进中，如果遇到不得不分支钻进的情况，由于岩层的硬度系数比煤层高不少，而且如果前段定向钻进时钻孔轨迹控制得不够好，没有实现预留出分支点，那么成功进行分支钻进的难度会相当大。现有方法为将孔底马达弯头调整到垂直向下，选取钻孔轨迹连续抬升的位置，将钻进速度降低到足够低后，依靠钻具的自重强行向下进行分支钻进。但是该方法消耗的时间较长，而且遇到较硬的岩层也会出现分支钻进不成功的情况。由此可见，随着煤矿井下定向钻进技术在近几年的不断推广和发展，该技术在行业领域的应用越来越广泛，同时相应的技术瓶颈也逐渐体现出来。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种定向钻进孔底马达辅助开分支装置，解决孔底马达弯头向下钻进及开分支的效率和成功率低的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供的一种定向钻进孔底马达辅助开分支装置，包括开分支机构，设于孔底马达后，由上筒、转轴组件、配流盘、下接头、顶出组件组成，下接头背离其与孔底马达连接的背离端设置上筒；转轴组件可转动的设于上筒内，其朝向下接头的对应端设置配流盘，下接头的外壁上设置顶出组件，由配流盘将压力水源分配入下接头内所定的流道并使顶出组件在下接头径向方向做伸缩动作。

采用上述方案，本发明在定向钻进需要进行分支钻进时，只需将孔底马达弯头调整为完全向下，此时加接在孔底马达后端的本发明就可以利用原本钻杆内的压力水源作为动力，通过配流道输入顶出组件，使顶出组件伸出，而提供一个向上推挤的作用力，从而为孔底马达提供一个向下的反向作用力，帮助孔底马达完成向下钻进出分支孔。待完成开分支钻进后，只需将孔底马达弯头转向其他方向，不再完全向下，即可使本发明内的配流道关闭，依靠孔壁的挤压将顶出组件收回，不影响正常的定向钻进。

进一步，转轴组件为偏心配重结构，由转轴、偏心配重组成。可以依靠自身重力进行转动。

进一步，上筒内设有分别安装所述转轴组件两端的上端座和下端座，且上端座、下端座分别与转轴之间设有轴套，并由上端盖、下端盖分别与上端座和下端座通过紧固螺钉固定连接。

进一步，上筒内设有卡合在转轴上并用于固定下端盖的挡圈。通过挡圈限位，防止轴向移动。

进一步，转轴上还设有辅以其与上端座、下端座、挡圈固定的阶梯轴颈。

进一步，配流盘通过轴头螺钉、轴圈及平键与转轴端部固定连接。对配流盘进行轴向限位和紧固。

进一步，下接头与孔底马达之间焊接或螺纹连接，上筒插入下接头的卡槽内并与之焊接连接，顶出组件与下接头之间旋接连接。

进一步，配流盘上设有压力水源进入的配流通孔，下接头内所定的流道包括与配流通孔连通的配流道以及该配流道与外界连通的泄流道，顶出组件内设有与配流道连通的输入流道。