一种钻孔内事故管同心式切削钻具装置的制作方法

    技术2022-07-11  124


    本实用新型属钻探工程施工技术领域,具体涉及切削处理钻孔内事故管(绳索取心钻杆)的钻具装置,。



    背景技术:

    钻探工程钻孔施工过程中,钻探事故(烧钻、埋钻、卡钻、钻杆折断)时常发生,处理事故过程中,往往在处理至事故管时因卡、埋、糊原因导致事故管处理难度加大,因钻孔倾角不同心、钻杆(具)回转、压力控制原因影响常常致事故管处理失败或无法处理,从而钻孔施工需进行偏斜绕障处理、严重的至钻孔报废,使钻孔施工带来较大经济损失。

    目前处理事故管有空心钻头劈裂事故管或实心磨削钻头磨削事故管两种方法,两种处理钻头方法存在以下缺陷:

    1、空心钻头劈裂事故管方法因钻孔倾角不同心、钻杆(具)回转、压力控制原因容易产生附加夹、卡事故,空心钻头损坏较快,劈完后孔内残留较大铁块、碎钻头块(铁块)较多,造成孔底事故残留物较多。对较大残留铁块需使用母锥进行打捞,对碎钻头块(铁块)需进行磨孔和打捞处理。此方法造成频繁提下钻杆、换母锥、磨孔钻头、打捞工具等工作,工作强度大、耗时长、工作效率低。

    2、实心磨削钻头磨削事故管方法因钻孔倾角、钻杆(具)回转、压力控制等原因产生不同心磨削容易导致中途磨偏,最终造成事故管处理复杂化或不成功。本实用新型能提供一种的钻孔内事故管同心式切削钻具装置,经文献检索,未见与本实用新型相同的公开报道。



    技术实现要素:

    本实用新型发明目的在于弥补现有钻孔内事故管处理技术的不足,从而提供一种钻孔内事故管切削钻具装置。

    本实用新型一种钻孔内事故管同心式切削钻具装置,其特征在于,包括同心内导向管(1),钻杆连接头(2),外壳体(3)、扶正环(4);所述同心导向管(1)包括锥形段(5)和圆柱段(6),二者为一体成型结构;所述钻杆连接头(2)包括锥形连接段(7)和变径接头连接段(8),所述锥形连接段(7)与所述锥形段(5)通过螺纹连接,所述锥形连接段(7)内壁的形状与所述锥形段(5)相适配;所述外壳体(3)长度小于所述圆柱段(6)长度,所述外壳体(3)嵌套所述圆柱段(6),二者通过螺纹连接,所述圆柱段(6)未被嵌套部分依次设置水眼(9)和扶正环(4)。所述外壳体(3)由外导向连接管(10),扩孔器(11),金刚石切削钻头(12)依次螺纹固定连接构成。

    进一步,所述变径接头连接段(8)与变径接头连接,所述变径接头连接段(8)的形状与变径接头相适配,从而使用不同变径接头可与多种规格的钻杆进行连接。

    进一步,所述外壳体(3)通过所述外导向连接管(10)与所述圆柱段(6)螺纹连接,实现外壳体(3)嵌套所述圆柱段(6),实现外导向作用。

    进一步,所述外壳体(3)嵌套所述圆柱段(6)的起点为所述锥形段(5)和圆柱段(6)的连接点,所述外壳体(3)嵌套所述圆柱段(6)的终点为所述金刚石切削钻头(12)的钻尖(13)处。

    更进一步,所述水眼(9)设置于所述圆柱段(6)未被嵌套的部分,与所述外壳体(3)嵌套所述圆柱段(6)的终点相邻,以实现对所述金刚石切削钻头(12)工作时,产生的粉末进行冲洗。

    又更进一步,所述水眼(9)数量至少为5个,水眼环绕均匀分布于水眼(9)所在的圆柱段(6)的柱面上,且在同一截面上。

    进一步,所述扶正环(4)距切削钻头导向部分(14)250mm-300mm,与所述圆柱段(6)固定焊接,进入事故管后产生内导向作用,在内外导向作用下轴心线与事故管轴心线始终保持同一中心线。

    进一步,所述锥形连接段(7)与所述锥形段(5)的螺纹连接方向,与所述外导向连接管(10)与所述扩孔器(11)、所述扩孔器(11)与所述金刚石切削钻头(12)、所述圆柱段(6)与所述外导向连接管(10)的螺纹连接方向相反。

    本实用新型的优点在于:

    1、通过同心内导向管与钻杆连接头螺纹连接后,在外导向连接管和扶正环的内、外双导向作用下,使同心导向体轴线始终与金刚石切削钻头的轴线重合于一条中心线,经过钻机传递的顺时针圆周回转,金刚石切削钻头在同心内导向管的同心导向作用下能准确、快速的回转切削事故管。而同心内导向管与钻杆连接头使用反向螺纹连接不致脱落。

    2、金刚石切削钻头可根据事故管的材质不同,选择不同胎体硬度的金刚石钻头。金刚石切削钻头不会异常损坏,正常磨损可提出磨损钻头换新钻头下入孔内即可继续进行正常切削工作。

    3、使用金刚石切削钻头切削事故管切削产生铁粉,铁粉可被冲洗液排出孔外,事故管切削完成后孔内干净、无事故管残留物。

    4、本实用新型适用范围广,可适用于φ56mm-φ170mm不同事故管及钻头口径。根据孔内事故管的规格制作相应尺寸规格的同心式切削钻具装置即可。

    附图说明

    图1为本实用新型主视图;

    图2为本实用新型剖面图。

    其中,1、同心内导向管;2、钻杆连接头;3、外壳体;4、扶正环;5、锥形段;6、圆柱段;7、锥形连接段;8、变径接头连接段;9、水眼;10、外导向连接管;11、扩孔器;12、金刚石切削钻头;13、钻尖;14、切削钻头导向部分;15钻杆。

    具体实施方式

    下面将结合本实用新型实施方式中的图1和图2,对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式,而不是全部的实施方式。

    一种钻孔内事故管同心式切削钻具装置,其特征在于,包括同心内导向管1,钻杆连接头2,外壳体3、扶正环4;同心导向管1包括锥形段5和圆柱段6,二者为一体成型结构。

    钻杆连接头2包括锥形连接段7和变径接头连接段8,锥形连接段7与同心导向管1的锥形段5通过左旋螺纹连接,锥形连接段7内壁的形状与锥形段5相适配;变径接头连接段8与变径接头连接,变径接头连接段8的形状与变径接头相适配,从而使用不同变径接头可与多种规格的钻杆进行连接。

    外壳体3长度小于圆柱段6长度,外壳体3通过外导向连接管10与圆柱段6右旋螺纹连接,实现外壳体3嵌套圆柱段6,实现外导向作用;圆柱段6未被嵌套部分依次设置水眼9和扶正环4。外壳体3由外导向连接管10,扩孔器11,金刚石切削钻头12依次右旋螺纹固定连接构成;外壳体3嵌套圆柱段6的起点为锥形段5和圆柱段6的连接点,外壳体3嵌套圆柱段6终点为金刚石切削钻头12的钻尖13处。

    水眼9设置于圆柱段6未被嵌套的部分,与外壳体3嵌套圆柱段6的终点相邻,以实现对所述金刚石切削钻头12工作时,产生的粉末进行冲洗;水眼9数量至少为5个,水眼环绕均匀分布于水眼9所在的圆柱段6的柱面上,且在同一截面上。

    扶正环4距切削钻头导向部分14为280mm,与圆柱段6固定焊接,进入事故管后产生内导向作用,在内外导向作用下轴心线与事故管轴心线始终保持同一中心线。

    工作原理及过程如下:

    本实用新型一种钻孔内事故管同心式切削钻具装置为同心式内外导向结构,外导向连接管10与扩孔器11、扩孔器11与金刚石切削钻头12、圆柱段6与外导向连接管10的螺纹连接方向为相同方向的螺纹连接;外导向连接管10在钻孔孔壁作用下与钻孔轴线始终保持同心,同心内导向管1和扶正环4超出切削钻头导向部分14(约250mm-300mm)进入事故管后产生内导向作用,使本实用新型在内外导向作用下轴心线与事故管轴心线始终保持同一中心线,在钻机圆周回转作用下,切削钻头在冲洗液通过水眼冷却作用下可正常回转切削事故管。

    工作过程为钻探施工处理事故过程中,处理至事故管时,在不能正常锥取事故管时可使用本实用新型进行准确、快速处理。

    钻孔处理事故至事故管时,根据钻孔内事故管的材质、口径选择相适应的口径及金刚石钻头将本实用新型装配好,本实用新型与钻杆连接后下放至事故管顶部,采用人工或机械缓慢回转、晃动,使扶正环4能正常进入事故管内部确认导向正常,在地面开动泥浆泵向孔内送入冲洗液至孔口返浆或达到正常泵压,开动钻机采用慢速、轻压回转切削事故管,待切削状态正常后可使用正常速度进行切削。金刚石钻头正常磨损完后提钻至孔外换新钻头下入孔内可继续切削事故管直至全部切削完成。

    本实用新型适用范围广,可适用于φ56mm-φ170mm不同事故管及钻头口径。根据孔内事故管的规格制作相应尺寸规格的本实用新型即可,规格配置见表1。

    表1本实用新型各结构对应规格


    技术特征:

    1.一种钻孔内事故管同心式切削钻具装置,其特征在于,包括同心内导向管(1),钻杆连接头(2),外壳体(3)、扶正环(4);所述同心内导向管(1)包括锥形段(5)和圆柱段(6),二者为一体成型结构;所述钻杆连接头(2)包括锥形连接段(7)和变径接头连接段(8),所述锥形连接段(7)与所述锥形段(5)通过螺纹连接,所述锥形连接段(7)内壁的形状与所述锥形段(5)相适配;所述外壳体(3)长度小于所述圆柱段(6)长度,所述外壳体(3)嵌套所述圆柱段(6),二者通过螺纹连接,所述圆柱段(6)未被嵌套部分依次设置水眼(9)和扶正环(4);所述外壳体(3)由外导向连接管(10),扩孔器(11),金刚石切削钻头(12)依次螺纹固定连接构成。

    2.根据权利要求1所述的一种钻孔内事故管同心式切削钻具装置,其特征在于:所述变径接头连接段(8)与变径接头连接,所述变径接头连接段(8)的形状与变径接头相适配。

    3.根据权利要求1所述的一种钻孔内事故管同心式切削钻具装置,其特征在于:所述外壳体(3)通过所述外导向连接管(10)与所述圆柱段(6)螺纹连接,实现外壳体(3)嵌套所述圆柱段(6)。

    4.根据权利要求1所述的一种钻孔内事故管同心式切削钻具装置,其特征在于:所述外壳体(3)嵌套所述圆柱段(6)的起点为所述锥形段(5)和圆柱段(6)的连接点,所述外壳体(3)嵌套所述圆柱段(6)的终点为所述金刚石切削钻头(12)的钻尖(13)处。

    5.根据权利要求1所述的一种钻孔内事故管同心式切削钻具装置,其特征在于:所述水眼(9)数量至少为5个,水眼环绕均匀分布于水眼(9)所在的圆柱段(6)的柱面上,且在同一截面上。

    6.根据权利要求1所述的一种钻孔内事故管同心式切削钻具装置,其特征在于:所述扶正环(4)距切削钻头导向部分(14)250mm-300mm,与所述圆柱段(6)固定焊接,进入事故管后产生内导向作用。

    7.根据权利要求1所述的一种钻孔内事故管同心式切削钻具装置,其特征在于:所述锥形连接段(7)与所述锥形段(5)的螺纹连接方向,与所述外导向连接管(10)与所述扩孔器(11)、所述扩孔器(11)与所述金刚石切削钻头(12)、所述圆柱段(6)与所述外导向连接管(10)的螺纹连接方向相反。

    8.根据权利要求1或4所述的一种钻孔内事故管同心式切削钻具装置,其特征在于:所述水眼(9)设置于所述圆柱段(6)未被嵌套的部分,与所述外壳体(3)嵌套所述圆柱段(6)的终点相邻。

    技术总结
    本实用新型公开一种钻孔内事故管同心式切削钻具装置,包括同心内导向管,钻杆连接头,外壳体、扶正环;同心导向管包括锥形段和圆柱段,二者为一体成型结构;钻杆连接头包括锥形连接段和变径接头连接段,锥形连接段与锥形段通过螺纹连接,锥形连接段内壁的形状与锥形段相适配;外壳体长度小于圆柱段长度,外壳体嵌套圆柱段,二者通过螺纹连接,圆柱段未被嵌套部分依次设水眼和扶正环;外壳体由外导向连接管,扩孔器,金刚石切削钻头依次固定连接构成。在外导向连接管和扶正环的内、外双导向作用下,使同心导向体轴线始终与金刚石切削钻头的轴线重合于一条中心线,经过钻机传递的圆周回转,金刚石切削钻头能准确、快速的回转切削事故管。

    技术研发人员:易强忠;刘北方;施健雄;王森;程鑫洋;赵蕊;李启彪;李绍河;郑春荣;雷刚;夏清阳
    受保护的技术使用者:云南地质工程第二勘察院
    技术研发日:2019.05.31
    技术公布日:2020.04.03

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