[发明专利]将切削装置送入及送出一台地面钻机的工具

说明书

本申请是申请日为1994年6月15日，申请号为94190858.5，名称为“地面钻机切削装置的就地更换系统”的中国发明专利申请的分案申请。

本发明涉及一种将切削装置送入及送出一台地区钻机的工具，具体说，它(并非专门地)可用于一种系统中，采用该系统可以对钻头和/或芯样钻机的扩孔钻就地进行更换。

在地面钻进过程中，一般将一付钻头以可拆卸方式装配在地面钻机钻杆组的下端，转动该钻杆组即可用钻头在地层中钻出一个孔眼，扩孔钻一般连接在钻杆组的下端与钻头的中间，它可以对所钻出的孔眼进行扩孔，使之具有圆形壁面，钻杆组是通过将若干根独立的钻杆螺接在一起而构成的，钻杆的长度通常是固定的，一般为1.5，3，或6米，随着钻机不断进入地层，将附加的钻杆陆续螺接到钻杆组的上端。

在钻孔过程中，由于钻头的磨损或地层的变化，必须对钻头或扩孔钻进行更换，当然钻头的更换次数(通常至少为6次)要高于扩孔钻的更换次数。

为了更换钻头或扩孔钻，必须将钻杆一根根地拉出来，致使整个钻杆组都被抽出地面，将钻头更换后再将钻杆组组装好，即把钻杆一根根地放入地层，以便继续钻进。更换钻头/扩孔钻时，需要将钻杆组全部拉出，拆卸后再重新组装，这一过程十分缓慢并耗费资金，随着井孔深度的增加以及钻杆组的增长，其花费也不断提高。

至今，人们为了克服上述缺点，已经作了种种的尝试，例如采用可回收的钻头来进行连接，即将钻头以可释放的方式连接在钻杆组的下端，在更换时，通过钻杆组即可将之拆下并收回，而钻杆组则原地不动。这样就避免了将钻杆组从井孔中撤出的要求。但是由于种种原因，这些尝试并未获得商业上的成功，这些原因包括：其设计及应用极其复杂，从而导致了大量方式的失误和/或使制造或在作业地点进行维修的花费很大；由于钻井液体及杂质对钻头部件的沾附而易于阻塞卡住钻头部件；与钻杆组结合时，钻头部件不能很好地对齐；由于钻头固定在钻杆组的内筒中，使芯样的直径减小；穿透率降低；以及钻头单个部件的破碎。

本发明的目的在于提供一种可以传送切削装置的工具，它可以将钻头及扩孔钻送入地面钻机中，并将之从中取出，以便对该切削装置进行就地更换。

根据本发明，现提供了一种工具，它可以将切削装置送入一台地面钻机，并将之从中取出，以便对该切削装置进行就地更换，其中所述的切削装置是由若干个部件构成的，所述的地面钻机具有一种支承装置，在切削位置上，该装置可以对切削装置进行支承。所述的工具包括：

可以放置上述部件的运送装置，它可以将所述的部件送入或送出地面钻，当所述的工具穿过地面钻机中的某一预定位置时，该工具能够使所述的部件相对所述的工具滑动，使所述部件的一端沿所述工具的横向伸展，并与所述的支承装置相接合，并被保持在所述的切削位置。

所述的运送装置最好包括一个吊架，所述的部件以一定的圆周向间隙排列在吊架周围，当所述的工具经过所述的预定位置时，该吊架可相对于所述工具的一部分滑动，借助于该吊架与该工具的一部分之间的相对滑动，部件的一端可沿所述工具的横向伸展，以便与所述的支承装置相对结合。

所述工具的尺寸最好能够穿过地面钻机，以便将所述的部件送入及送出所述的元件，所述的工具可以在一种安装模式与一种回收模式之间进行转换，在安装模式中，部件被放置在所述的运送装置上，以便将之装入所述的元件中，而在回收模式中，所述的运送装置不带部件，以便对先前安装在所述元件中的部件进行回收，所述的工具具有一个结合装置，以便与一个保持在地面钻机中的长套结合，所述的长套可以在一个安装位置与一个回收位置之间移动，在安装位置上，所述的部件被保持在一个切削位置，位于所述长套与地面钻机的内周面之间，而在回收位置上，所述卡套则收回，以便将所述的部件从所述卡套与地面钻机的内周面之间释放出来，当所述的工具降入钻机中时，所述的结合装置可以与所述的卡套相结合，以便将该卡套送到其安装位置，而且当所述工具向上移动时，它可以与所述的卡套相结合，以便将该卡套送到其回收位置。