全文摘要
本实用新型实施例公开了一种冰冻钻孔通孔设备的高压射流装置，包括高压喷头组件，高压喷头组件包括进水管和旋转喷头，进水管上固定连接有安装套，旋转喷头套设在进水管的外部,旋转喷头的侧壁开设有倾斜的射流孔，旋转喷头的外壁连接有转动盘，转动盘的下底面设置有若干个旋转叶片，旋转喷头远离安装套的另一端设置有圆头喷帽，圆头喷帽的中心开设有L状喷水孔，L状喷水孔的四周阵列有若干个一字喷水孔；本实用新型利用射流孔对旋转叶片的冲刷作用实现旋转喷头的自主转动，通过圆头喷帽进行钻孔工作，射流孔起到辅助的扩孔工作，L状喷水孔在旋转下对冰冻块起到翻转切割的作用，可提高钻孔效率。
主设计要求
1.一种冰冻钻孔通孔设备的高压射流装置，包括高压喷头组件，其特征在于：所述高压喷头组件包括进水管(1)和旋转喷头(2)，所述进水管(1)上固定连接有安装套(3)，所述旋转喷头(2)套设在进水管(1)的外部且所述旋转喷头(2)的端部卡装在安装套(3)内；所述旋转喷头(2)的内部设置水流主通道(201)，所述水流主通道(201)的两侧设置有分流引导斜块(202)，所述旋转喷头(2)的侧壁开设有倾斜的射流孔(203)，所述旋转喷头(2)的外壁连接有转动盘(4)，所述转动盘(4)的下底面设置有若干个旋转叶片(401)，所述旋转喷头(2)远离安装套(3)的另一端设置有圆头喷帽(204)，所述圆头喷帽(204)的中心开设有L状喷水孔(205)，所述L状喷水孔(205)的四周阵列有若干个一字喷水孔(206)。
设计方案
1.一种冰冻钻孔通孔设备的高压射流装置，包括高压喷头组件，其特征在于：所述高压喷头组件包括进水管(1)和旋转喷头(2)，所述进水管(1)上固定连接有安装套(3)，所述旋转喷头(2)套设在进水管(1)的外部且所述旋转喷头(2)的端部卡装在安装套(3)内；
所述旋转喷头(2)的内部设置水流主通道(201)，所述水流主通道(201)的两侧设置有分流引导斜块(202)，所述旋转喷头(2)的侧壁开设有倾斜的射流孔(203)，所述旋转喷头(2)的外壁连接有转动盘(4)，所述转动盘(4)的下底面设置有若干个旋转叶片(401)，所述旋转喷头(2)远离安装套(3)的另一端设置有圆头喷帽(204)，所述圆头喷帽(204)的中心开设有L状喷水孔(205)，所述L状喷水孔(205)的四周阵列有若干个一字喷水孔(206)。
2.根据权利要求1所述的一种冰冻钻孔通孔设备的高压射流装置，其特征在于，所述安装套(3)通过螺纹连接在进水管(1)的外壁上。
3.根据权利要求1所述的一种冰冻钻孔通孔设备的高压射流装置，其特征在于，所述旋转喷头(2)的端部和安装套(3)的内壁之间的间隙处设置有贴合的滚珠(5)。
4.根据权利要求1所述的一种冰冻钻孔通孔设备的高压射流装置，其特征在于，所述射流孔(203)的倾斜角度与所述分流引导斜块(202)的倾斜角度一致。
5.根据权利要求1所述的一种冰冻钻孔通孔设备的高压射流装置，其特征在于，所述旋转喷头(2)的外壁套设有一圈橡胶圈(6)，所述橡胶圈(6)的宽度大于射流孔(203)的宽度。
设计说明书
技术领域
本实用新型实施例涉及冰冻钻孔通孔设备技术领域，具体涉及一种冰冻钻孔通孔设备的高压射流装置。
背景技术
天然气水合物是在低温高压下由水与小客体气体分子组成的类冰、非化学计量、笼形固体化合物，俗称“可燃冰”，因其中的气体成分主要为甲烷，故又称甲烷水合物。天然气水合物能量密度高，在理想状况下，1m3<\/sup>的天然气水合物可分解出164m3<\/sup>的甲烷气体和0.8m3<\/sup>的水。而地球上天然气水合物蕴藏量十分丰富，天然气体水合物广泛分布于多年冻土区、大陆架边缘的深海沉积物和深湖泊沉积物中，估计全球天然气水合物中的碳储量为2×1016<\/sup>m3<\/sup>，相当于全球已探明常规化石燃料总碳量的两倍以上。
为了探索研究天然气水合物勘探、开采过程中产生的原位变化，深入开展冻土区天然气水合物基础研究，对冻土区钻探井下天然气水合物原位动态变化的研究已显得非常重要。而在高海拔永久冻土区，因低温环境的影响，约100m厚的水体结冰成块，把孔内的观测仪器及设备冰封在孔内，无法检修及更换，而钻探凿冰对连接监测仪器的缆线破坏大，极易造成缆线断裂，监测仪器沉没井底的发生。因此现有技术提供了一种热水射流消融的方式对冻土区冻结钻孔进行通孔作业，通过对孔内的冰进行射流消融，可在不破坏仪器电缆的情况下进行作业，一方面达到了融冰透孔的目的，另一方面保护了井下的长期监测设备，为与天然气水合物相关的参数的长期动态监测提供了技术支撑，现有的射流装置在使用中多为单一方向的水流冲刷，钻孔的大小需依靠手动带动喷头的移动实现，且消融钻孔效率低下。
实用新型内容
为此，本实用新型实施例提供一种冰冻钻孔通孔设备的高压射流装置，利用射流孔对旋转叶片的冲刷作用实现旋转喷头的自主转动，通过圆头喷帽进行钻孔工作，射流孔起到辅助的扩孔工作，以解决现有技术中由于射流方向单一而导致的钻孔效率低下且扩孔操作费力的问题。
为了实现上述目的，本实用新型的实施方式提供如下技术方案：
一种冰冻钻孔通孔设备的高压射流装置，包括高压喷头组件，所述高压喷头组件包括进水管和旋转喷头，所述进水管上固定连接有安装套，所述旋转喷头套设在进水管的外部且所述旋转喷头的端部卡装在安装套内。
所述旋转喷头的内部设置水流主通道，所述水流主通道的两侧设置有分流引导斜块，所述旋转喷头的侧壁开设有倾斜的射流孔，所述旋转喷头的外壁连接有转动盘，所述转动盘的下底面设置有若干个旋转叶片，所述旋转喷头远离安装套的另一端设置有圆头喷帽，所述圆头喷帽的中心开设有L状喷水孔，所述L状喷水孔的四周阵列有若干个一字喷水孔。
作为本实用新型的一种优选方案，所述安装套通过螺纹连接在进水管的外壁上。
作为本实用新型的一种优选方案，所述旋转喷头的端部和安装套的内壁之间的间隙处设置有贴合的滚珠。
作为本实用新型的一种优选方案，所述射流孔的倾斜角度与所述分流引导斜块的倾斜角度一致。
作为本实用新型的一种优选方案，所述旋转喷头的外壁套设有一圈橡胶圈，所述橡胶圈的宽度大于射流孔的宽度。
本实用新型的实施方式具有如下优点：
本实用新型利用射流孔对旋转叶片的冲刷作用可实现旋转喷头的自主转动，通过圆头喷帽进行钻孔工作，射流孔可以对钻进的孔洞起到辅助的扩孔工作，自动增大钻孔面积，无需手动操作，L状喷水孔在旋转下对冰冻块起到翻转切割的作用，可提高钻孔效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型的圆头喷帽的俯视图。
图中：
1-进水管；2-旋转喷头；3-安装套；4-转动盘；5-滚珠；6-橡胶圈；
201-水流主通道；202-分流引导斜块；203-射流孔；204-圆头喷帽； 205-L状喷水孔；206-一字喷水孔；
401-旋转叶片。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1和图2所示，本实用新型提供了一种冰冻钻孔通孔设备的高压射流装置，包括高压喷头组件，所述高压喷头组件包括进水管1和旋转喷头2，所述进水管1上固定连接有安装套3，所述旋转喷头2套设在进水管1 的外部且所述旋转喷头2的端部卡装在安装套3内。
在这里所述进水管1和安装套3的连接可以采用螺纹连接的方式，也可以采用焊接卡接等任意一种固定方式。
旋转喷头2套设在进水管1的外部且和进水管1的外壁为非紧密的贴合，安装套3的内部设置有一个未闭合的空腔，旋转喷头2的端部伸入空腔的内部和安装套3卡装。
所述旋转喷头2的内部设置水流主通道201，所述水流主通道201的两侧设置有分流引导斜块202，所述旋转喷头2的侧壁开设有倾斜的射流孔 203，所述旋转喷头2的外壁连接有转动盘4，所述转动盘4的下底面设置有若干个旋转叶片401，所述旋转喷头2远离安装套3的另一端设置有圆头喷帽204，所述圆头喷帽204的中心开设有L状喷水孔205，所述L状喷水孔 205的四周阵列有若干个一字喷水孔206。
在本实用新型中，水流一部分通过水流主通道201流向圆头喷帽204 处，另一部分经过分流引导斜块202的引导作用经射流孔203射出，射流水对旋转叶片401的冲刷作用可实现旋转喷头2的自主转动。
圆头喷帽204中心的L状喷水孔205在旋转下对冰冻区域起到翻转切割的作用，同时在四周的一字喷水孔206旋转作用下，可实现冰冻区域的360度覆盖钻孔，大大提高了钻孔效率，经射流孔203射出的水流向四周分散对钻孔起到辅助的扩孔作用，无需手动移动即可实现钻孔的面积扩大。
作为本实用新型的进一步优选，所述旋转喷头2的外壁套设有一圈橡胶圈6，所述橡胶圈6的宽度大于射流孔203的宽度，在钻孔作业的开始阶段，冰冻区域未实现消融的孔洞，因此不需要进行扩孔作业，可通过橡胶圈6堵塞射流孔203，减少水流浪费，此时分流引导斜块202可对水流主通道201的水流进行进一步的加压工作，当冰冻区钻进一定的距离可移动橡胶圈6，释放射流孔203，实现旋转和扩孔功能。
另外，为了保证分流引导斜块202的分流作用，射流孔203的倾斜角度应与所述分流引导斜块202的倾斜角度一致。
为了减小安装套3内壁对旋转喷头2的摩擦阻力作用，可在旋转喷头2 的端部和安装套3的内壁之间的间隙处设置有贴合的滚珠5。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920307985.0
申请日:2019-03-12
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:11(北京)
授权编号:CN209670897U
授权时间:20191122
主分类号:E21B 7/00
专利分类号:E21B7/00;E21B7/18
范畴分类:22A;
申请人:中国地质调查局油气资源调查中心
第一申请人:中国地质调查局油气资源调查中心
申请人地址:100083 北京市海淀区北四环中路267号北京奥运大厦
发明人:庞守吉;祝有海;王平康;卢振权;伍新和;张帅;肖睿;汪锐;李英烈
第一发明人:庞守吉
当前权利人:中国地质调查局油气资源调查中心
代理人:胡剑辉
代理机构:11390
代理机构编号:北京和信华成知识产权代理事务所(普通合伙) 11390
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计