一種沖擊式氣槍震源掘進(jìn)裝置及工藝方法
【專利摘要】一種沖擊式氣槍震源掘進(jìn)裝置及工藝方法，屬于地球物理勘探【技術(shù)領(lǐng)域】。包括主框架、液壓缸、移動(dòng)框架、導(dǎo)軌、游車機(jī)座、沖擊器、鉆具、氣槍、液壓馬達(dá)和鏈條，其特征在于：該裝置通過主框架與泥里爬的連接，固定在運(yùn)載平臺(tái)泥里爬的側(cè)面；移動(dòng)框架通過液壓缸的伸縮相對(duì)于主框架上下移動(dòng)的復(fù)合框架結(jié)構(gòu)；游車上加裝沖擊器，利用沖擊器和鉆具的結(jié)合進(jìn)行掘進(jìn)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是可以將厚度15cm的鋼筋混凝土破碎，有效掘進(jìn)深度為5m，最大提升力10t，最大掘進(jìn)井口直徑為350mm，可以在5分鐘之內(nèi)完成井口直徑300mm、井深4m的掘進(jìn)作業(yè)。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種沖擊式氣槍震源掘進(jìn)裝置及工藝方法，屬于地球物理勘探技術(shù)領(lǐng) 域。 一種沖擊式氣槍震源掘進(jìn)裝置及工藝方法

【背景技術(shù)】
[0002] 在灘海過渡帶石油勘探中，0m到1. 5m的水深區(qū)域一般利用炸藥做震源。隨著世界 各地對(duì)環(huán)境的要求越來越高，很多海邊灘涂和沼澤被列為環(huán)境保護(hù)區(qū)域，禁止使用炸藥進(jìn) 行石油勘探。氣槍震源的生產(chǎn)商BOLT公司生產(chǎn)的泥槍可在限制使用炸藥的該區(qū)域作為人 工震源實(shí)施勘探。在泥槍的使用中，現(xiàn)有的掘進(jìn)裝置主要有兩種，一種是旋轉(zhuǎn)式掘進(jìn)裝置， 該裝置利用液壓驅(qū)動(dòng)鉆具旋轉(zhuǎn)，依靠安裝在泥槍頂端的鉆頭進(jìn)行掘進(jìn)。另一種是壓入式掘 進(jìn)裝置，該裝置依靠液壓靜壓力壓入地層進(jìn)行掘進(jìn)。旋轉(zhuǎn)式掘進(jìn)裝置需要配制鉆井液，在取 水困難地區(qū)難以施工。壓入式掘進(jìn)裝置只適合泥地沼澤施工，對(duì)于質(zhì)地較硬的施工區(qū)域，由 于壓入阻力較大，不能完成壓入。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種沖擊式氣槍震源掘進(jìn)裝置及工藝方 法。
[0004] 一種沖擊式氣槍震源掘進(jìn)裝置，包括主框架、液壓缸、移動(dòng)框架、導(dǎo)軌、游車機(jī)座、 沖擊器、鉆具、氣槍、液壓馬達(dá)和鏈條，其特征在于：該裝置通過主框架與泥里爬的連接，固 定在運(yùn)載平臺(tái)泥里爬的側(cè)面；移動(dòng)框架通過液壓缸的伸縮相對(duì)于主框架上下移動(dòng)的復(fù)合框 架結(jié)構(gòu)；游車上加裝沖擊器，利用沖擊器和鉆具的結(jié)合進(jìn)行掘進(jìn)。
[0005] -種沖擊式氣槍震源掘進(jìn)裝工藝方法，含有以下步驟；
[0006] 在進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)，先操作液壓缸使移動(dòng)框架帶動(dòng)游車下降到作業(yè)位置，通過游 車?yán)锏臎_擊器的上下震蕩沖破硬質(zhì)結(jié)晶層，進(jìn)入軟泥層；游車自重產(chǎn)生的靜壓力沖破軟泥 層進(jìn)入沉積沙土層；沖擊器的沖擊和游車及移動(dòng)框架的靜壓力突破沙土層掘進(jìn)至指定深 度，完成掘進(jìn)工作；之后進(jìn)行氣槍的激發(fā)作業(yè)，激發(fā)完畢后，先操縱液壓馬達(dá)提升游車，再操 作液壓缸提升移動(dòng)框架，使移動(dòng)框架帶動(dòng)游車至初始位置，完成一次掘進(jìn)、激發(fā)、提升工作 循環(huán)；
[0007] 實(shí)施作業(yè)時(shí)，首先將氣槍震源系統(tǒng)移至指定作業(yè)區(qū)域，啟動(dòng)液壓系統(tǒng)，使液壓缸帶 動(dòng)移動(dòng)框架，沿導(dǎo)軌向下移動(dòng)；液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)鏈條使游車相對(duì)于移動(dòng)框架向下移動(dòng)至指定 掘進(jìn)作業(yè)位置；沖擊器的上下震蕩使游車帶動(dòng)鉆具產(chǎn)生向下沖擊力，加上游車和移動(dòng)框架 自重產(chǎn)生的靜壓力，使鉆具逐步?jīng)_破各個(gè)地質(zhì)層到達(dá)指定的掘進(jìn)深度；之后氣槍開始激發(fā) 作業(yè)，激發(fā)完畢后，使系統(tǒng)回到初始狀態(tài)，完成一次工作循環(huán)；接受指令進(jìn)行下一次工作循 環(huán)，直至完成所有的掘進(jìn)工作。
[0008] 根據(jù)調(diào)研，0m到1. 5m的海邊灘涂區(qū)域地層分布一般由0. 05m至0. lm的硬質(zhì)結(jié)晶 層，結(jié)晶層下是近lm的軟泥層，軟泥層以下為沉積沙土層。這種特殊的海邊地況，傳統(tǒng)的旋 轉(zhuǎn)式和壓入式掘進(jìn)裝置都不適應(yīng)該區(qū)域的施工。本發(fā)明對(duì)以上兩種掘進(jìn)裝置進(jìn)行分析，結(jié) 合施工地況，發(fā)明了一種沖擊式氣槍震源掘進(jìn)裝置，該裝置不需要配制鉆井液，且能克服較 大的壓入阻力，沖破硬質(zhì)結(jié)晶層、軟泥層及沉積沙土層，可以很好地應(yīng)用在該區(qū)域，有效解 決了該區(qū)域勘探施工問題。
[0009] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是可以將厚度15cm的鋼筋混凝土破碎，有效掘進(jìn)深度為5m，最大提 升力l〇t，最大掘進(jìn)井口直徑為350mm，可以在5分鐘之內(nèi)完成井口直徑300mm、井深4m的掘 進(jìn)作業(yè)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，通過參照下面的詳細(xì)描述，能夠更完整更好地理解本發(fā)明以 及容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點(diǎn)，但此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解， 構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā) 明的不當(dāng)限定，如圖其中：
[0011] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖2為本發(fā)明的沖擊式氣槍震源掘進(jìn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖3為本發(fā)明的沖擊式鉆頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 1為泥里爬；2為沖擊式氣槍震源掘進(jìn)系統(tǒng)；3主框架；4液壓缸；5移動(dòng)框架；6導(dǎo) 軌；7游車機(jī)座；8沖擊器；9鉆具；10氣槍；11液壓馬達(dá)；12鏈條。
[0015] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員基于本發(fā)明的宗旨所做的許多修改和變化屬于本發(fā)明的保 護(hù)范圍。
[0017] 實(shí)施例1 :如圖1、圖2、圖3所示，一種用于水深從1. 5m到0m的超淺水及沼澤地 區(qū)地球物理勘探震源裝置。
[0018] 圖1所示為氣槍震源系統(tǒng)，該系統(tǒng)由泥里爬1和沖擊式氣槍震源掘進(jìn)裝置2組成， 沖擊式氣槍震源掘進(jìn)裝置2安裝在泥里爬1的側(cè)面。泥里爬1為運(yùn)載平臺(tái)，該運(yùn)載平臺(tái)是 以柴油機(jī)為原動(dòng)機(jī)的液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的適合于沼澤、泥灘區(qū)域使用的運(yùn)載設(shè)備，具有較小的 接地比壓。
[0019] 圖2為沖擊式氣槍震源掘進(jìn)裝置2的整體示意圖，其中主框架3為連接泥里爬1 和沖擊式氣槍震源掘進(jìn)裝置2的機(jī)座，移動(dòng)框架5利用固定在主框架上的導(dǎo)軌6,通過液壓 缸4的伸縮，實(shí)現(xiàn)相對(duì)于主框架3的上下移動(dòng)，游車安裝在移動(dòng)框架5里。游車是由游車機(jī) 座7,沖擊器8,鉆具9和氣槍10組成。游車靠液壓馬達(dá)11的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)鏈條12的轉(zhuǎn)動(dòng)使得 游車相對(duì)移動(dòng)框架5上下移動(dòng)。
[0020] 在進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)，先操作液壓缸4使移動(dòng)框架5帶動(dòng)游車下降到作業(yè)位置，通過 游車?yán)锏臎_擊器8的上下震蕩沖破硬質(zhì)結(jié)晶層，進(jìn)入軟泥層；游車自重產(chǎn)生的靜壓力沖破 軟泥層進(jìn)入沉積沙土層；沖擊器8的沖擊和游車及移動(dòng)框架5的靜壓力突破沙土層掘進(jìn)至 指定深度，完成掘進(jìn)工作。之后進(jìn)行氣槍10的激發(fā)作業(yè)，激發(fā)完畢后，先操縱液壓馬達(dá)11 提升游車，再操作液壓缸4提升移動(dòng)框架5,使移動(dòng)框架5帶動(dòng)游車至初始位置，完成一次掘 進(jìn)、激發(fā)、提升工作循環(huán)。
[0021] 一種沖擊式氣槍震源掘進(jìn)裝置，包括主框架3、液壓缸4、移動(dòng)框架5、導(dǎo)軌6、游車 機(jī)座7、沖擊器8、鉆具9、氣槍10、液壓馬達(dá)11和鏈條12,其特征在于：該裝置2通過主框 架3與泥里爬1的連接，固定在運(yùn)載平臺(tái)泥里爬1的側(cè)面；移動(dòng)框架5通過液壓缸4的伸縮 相對(duì)于主框架3上下移動(dòng)的復(fù)合框架結(jié)構(gòu)；游車上加裝沖擊器8,利用沖擊器8和鉆具9的 結(jié)合進(jìn)行掘進(jìn)工作的結(jié)構(gòu)。
[0022] 實(shí)施作業(yè)時(shí)，首先將氣槍震源系統(tǒng)移至指定作業(yè)區(qū)域，啟動(dòng)液壓系統(tǒng)，使液壓缸4 帶動(dòng)移動(dòng)框架5,沿導(dǎo)軌6向下移動(dòng)。液壓馬達(dá)11驅(qū)動(dòng)鏈條12使游車相對(duì)于移動(dòng)框架5 向下移動(dòng)至指定掘進(jìn)作業(yè)位置。沖擊器8的上下震蕩使游車帶動(dòng)鉆具9產(chǎn)生向下沖擊力， 加上游車和移動(dòng)框架自重產(chǎn)生的靜壓力，使鉆具9逐步?jīng)_破各個(gè)地質(zhì)層到達(dá)指定的掘進(jìn)深 度。之后氣槍開始激發(fā)作業(yè)，激發(fā)完畢后，使系統(tǒng)回到初始狀態(tài)，完成一次工作循環(huán)。接受 指令進(jìn)行下一次工作循環(huán)，直至完成所有的掘進(jìn)工作。
[0023] 如上所述，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)地說明，但是只要實(shí)質(zhì)上沒有脫離本發(fā) 明的發(fā)明點(diǎn)及效果可以有很多的變形，這對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。因此，這 樣的變形例也全部包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種沖擊式氣槍震源掘進(jìn)裝置，其特征在于包括主框架、液壓缸、移動(dòng)框架、導(dǎo)軌、游 車機(jī)座、沖擊器、鉆具、氣槍、液壓馬達(dá)和鏈條，其特征在于：該裝置通過主框架與泥里爬的 連接，固定在運(yùn)載平臺(tái)泥里爬的側(cè)面；移動(dòng)框架通過液壓缸的伸縮相對(duì)于主框架上下移動(dòng) 的復(fù)合框架結(jié)構(gòu)；游車上加裝沖擊器，利用沖擊器和鉆具的結(jié)合進(jìn)行掘進(jìn)。
2. -種沖擊式氣槍震源掘進(jìn)裝工藝方法，其特征在于含有以下步驟； 在進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)，先操作液壓缸使移動(dòng)框架帶動(dòng)游車下降到作業(yè)位置，通過游車?yán)?的沖擊器的上下震蕩沖破硬質(zhì)結(jié)晶層，進(jìn)入軟泥層；游車自重產(chǎn)生的靜壓力沖破軟泥層進(jìn) 入沉積沙土層；沖擊器的沖擊和游車及移動(dòng)框架的靜壓力突破沙土層掘進(jìn)至指定深度，完 成掘進(jìn)工作；之后進(jìn)行氣槍的激發(fā)作業(yè)，激發(fā)完畢后，先操縱液壓馬達(dá)提升游車，再操作 液壓缸提升移動(dòng)框架，使移動(dòng)框架帶動(dòng)游車至初始位置，完成一次掘進(jìn)、激發(fā)、提升工作循 環(huán)； 實(shí)施作業(yè)時(shí)，首先將氣槍震源系統(tǒng)移至指定作業(yè)區(qū)域，啟動(dòng)液壓系統(tǒng)，使液壓缸帶動(dòng)移 動(dòng)框架，沿導(dǎo)軌向下移動(dòng)；液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)鏈條使游車相對(duì)于移動(dòng)框架向下移動(dòng)至指定掘進(jìn) 作業(yè)位置；沖擊器的上下震蕩使游車帶動(dòng)鉆具產(chǎn)生向下沖擊力，加上游車和移動(dòng)框架自重 產(chǎn)生的靜壓力，使鉆具逐步?jīng)_破各個(gè)地質(zhì)層到達(dá)指定的掘進(jìn)深度；之后氣槍開始激發(fā)作業(yè)， 激發(fā)完畢后，使系統(tǒng)回到初始狀態(tài)，完成一次工作循環(huán)；接受指令進(jìn)行下一次工作循環(huán)，直 至完成所有的掘進(jìn)工作。
【文檔編號(hào)】E21B15/00GK104110213SQ201410322710
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月8日
【發(fā)明者】李海軍, 劉軍, 胡寶京, 韓桂合, 高斌, 宋德強(qiáng), 戴麗麗, 史穎, 姚婧超 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司