气盒子密封检测装置及方法

本发明涉及地质钻探装备或钻探，特别是涉及一种气盒子密封检测装置及方法。

背景技术：

1、采用反循环钻井工艺施工时，气盒子作为反循双壁钻具的主要组成部件，其主要功能是实现高压空气从外部进入双壁钻杆环状间隙，到达孔底，冷却钻头、携带岩粉的目的，其密封结构的可靠性直接影响钻进效果以及钻探效率。施工过程中常常因密封结构不可靠或者密封效果不佳，导致密封圈磨损严重，需要频繁更换密封圈，这样极大降低钻探效率，增加钻探成本。

2、目前在反循环钻探施工时，反循环双壁钻具配套气盒子密封大多采用v型圈、y型圈或者其他密封，对于实际的密封效果及可靠性仍未可知，通常是将气盒子的密封效果在实际工程中进行验证，一旦发现密封失效，需要停工并更换密封圈或耐磨套，这样就会导致钻进时由于气盒子漏气形不成反循环钻进工艺或者钻探效率低下，增加工人劳动强度，提升钻探成本。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种气盒子密封检测装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，降低工人劳动强度以及钻探成本。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种气盒子密封检测装置，包括漏气管路和检测单元，所述漏气管路的一端用于与气盒子密封组件的泄漏导出结构连通，另一端连接有所述检测单元，所述检测单元用于检测与其连通的漏气管路内是否有气体流出。

4、在一种实施方式中，所述检测单元包括检测池，所述检测池内盛装有液体，所述漏气管路的末端伸入所述液体的液面以下，所述检测池为透明池，用于观测所述漏气管路末端是否有气泡排出。

5、在一种实施方式中，所述检测单元包括压力传感器、气体流量计、计时器和霍尔转速传感器；所述压力传感器和所述气体流量计设置于所述漏气管路上；所述计时器用于检测气体流出的时间数据；所述霍尔转速传感器用于检测动力头的转速数据。

6、在一种实施方式中，气盒子密封可靠性检测装置还包括数据采集模块和控制处理器，所述数据采集模块与所述检测单元通信连接，用于采集检测的压力数据、时间数据、转速数据和泄露量数据并传输至所述控制处理器。

7、在一种实施方式中，所述控制处理器用于根据所述数据采集模块采集的检测数据实时绘制泄露量-时间-转速-压力变化趋势曲线，并基于所述变化趋势曲线建立密封结构剩余寿命预测模型。

8、在一种实施方式中，所述漏气管路为第一漏气管路，所述检测单元为第一检测单元；还包括第二漏气管路和第二检测单元，所述第一漏气管路用于与气盒子密封组件的第一泄漏导出结构连通，所述第二漏气管路用于与气盒子密封组件的第二泄漏导出结构连通。

9、在一种实施方式中，所述第一泄漏导出结构为所述气盒子上的密封圈压盖与高压密封圈安装套的贴合面处开设的下部环形凹槽及开设于密封圈压盖的第一通气孔；所述第一通气孔的进气端和所述下部环形凹槽连通，出气端和所述第一漏气管路连通；所述第二泄漏导出结构为所述轴承安装座与所述高压密封圈安装套的贴合面处开设的上部环形凹槽及与开设于密封盖压盖的第二通气孔；所述第二通气孔的进气端与上部环形凹槽连通，出气端和所述第二漏气管路连通。

10、在一种实施方式中，还包括微压传感器，所述微压传感器用于所述轴承安装座的轴承密封腔的压力；所述微压传感器与所述控制处理器通信连接并能输送压力至控制处理器，所述控制处理器用于判断压力是否达到设定阈值，若是，则控制动力头停机。

11、本发明还公开一种气盒子密封检测方法，通过漏气管路将气盒子密封组件泄漏导出结构与检测单元连通来检测漏气管路内是否有气体流出；若是，则判定密封失效；若否，则判定密封完好。

12、在一种实施方式中，所述检测单元包括压力传感器、气体流量计、计时器和霍尔转速传感器；压力传感器和气体流量计设置于所述漏气管路上；所述计时器用于检测气体流出的时间数据；所述霍尔转速传感器用于检测动力头的转速数据；还包括数据采集模块和控制处理器，所述数据采集模块与所述检测单元通信连接，用于采集检测的压力数据、时间数据、转速数据和泄露量数据并传输至所述控制处理器；所述控制处理器根据所述数据采集模块采集的检测数据实时绘制泄露量-时间-转速-压力变化趋势曲线，并基于所述变化趋势曲线建立密封结构剩余寿命预测模型。

13、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

14、本发明提供气盒子密封检测装置及方法，漏气管路的一端用于与气盒子密封组件的泄漏导出结构连通，另一端连接有用于检测漏气管路内是否有气体流出的检测单元，检测单元的设置能够对现有的气盒子进行密封性检测，提前发现漏气管路中是否存在气体，保证下井之前的气盒子密封性完好，能够提高钻进工艺或者钻探效率，降低工人的劳动强度以及钻探成本。

1.一种气盒子密封检测装置，其特征在于，包括漏气管路和检测单元，所述漏气管路的一端用于与气盒子密封组件的泄漏导出结构连通，另一端连接有所述检测单元，所述检测单元用于检测与其连通的漏气管路内是否有气体流出。

2.根据权利要求1所述的气盒子密封检测装置，其特征在于，所述检测单元包括检测池，所述检测池内盛装有液体，所述漏气管路的末端伸入所述液体的液面以下，所述检测池为透明池，用于观测所述漏气管路末端是否有气泡排出。

3.根据权利要求2所述的气盒子密封检测装置，其特征在于，所述检测单元包括压力传感器、气体流量计、计时器和霍尔转速传感器；压力传感器和气体流量计设置于所述漏气管路上；所述计时器用于检测气体流出的时间数据；所述霍尔转速传感器用于检测动力头的转速数据。

4.根据权利要求3所述的气盒子密封检测装置，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的气盒子密封检测装置，其特征在于，所述控制处理器用于根据所述数据采集模块采集的检测数据实时绘制泄露量-时间-转速-压力变化趋势曲线，并基于所述变化趋势曲线建立密封结构剩余寿命预测模型。

6.根据权利要求1所述的气盒子密封检测装置，其特征在于，所述漏气管路为第一漏气管路，所述检测单元为第一检测单元；还包括第二漏气管路和第二检测单元，所述第一漏气管路用于与气盒子密封组件的第一泄漏导出结构连通，所述第二漏气管路用于与气盒子密封组件的第二泄漏导出结构连通。

7.根据权利要求6所述的气盒子密封检测装置，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的气盒子密封检测装置，其特征在于，还包括微压传感器，所述微压传感器用于所述轴承安装座的轴承密封腔的压力；所述微压传感器与所述控制处理器通信连接并能输送压力至控制处理器，所述控制处理器用于判断压力是否达到设定阈值，若是，则控制动力头停机。

9.一种气盒子密封检测方法，其特征在于，

10.根据权利要求9所述的气盒子密封检测方法，其特征在于，所述检测单元包括压力传感器、气体流量计、计时器和霍尔转速传感器；压力传感器和气体流量计设置于所述漏气管路上；所述计时器用于检测气体流出的时间数据；所述霍尔转速传感器用于检测动力头的转速数据；