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一种组合钻头

2021-04-01 23:49:54

一种组合钻头

  技术领域

  本发明涉及地层钻进成孔工具技术领域,具体是指一种组合钻头。

  背景技术

  采用现有普通钻头在地层钻进成孔过程中遇特殊地质条件常出现塌孔、卡钻、成孔率低、质量差、阻力大无法钻进等问题,为解决这一问题,发明了一种功能组合式设计的套筒钻头,此钻头:

  1、排渣水流从组合钻头的内、外两个钻头之间的环形空间流出,从而降低对地层的拢动、减少钻进阻力及对孔壁的破坏、确保孔壁光滑完整、防止塌孔卡钻;

  2、利用外部取芯钻头成孔、护壁,同时利用内部同心复合片内凹多翼钻头研磨易塌孔破碎煤岩芯体;

  3、利用外部取芯钻头成孔、护壁,同时利用内部同心锥形刮刀钻头螺旋结构破坏旋排泥质类易塌孔地层芯体。

  这种功能组合式套筒钻头能有效解决地层钻进中的塌孔、卡钻问题,提高钻孔成孔率及成孔质量,增加钻孔的有效长度。

  发明内容

  为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案为:一种组合钻头,包括第一钻头、第二钻头,所述第一钻头呈圆筒状,其内部同轴设置有与其连接第二钻头,所述第一钻头与所述第二钻头之间设置有用于从钻头内部输出渣流的多个排水槽,所述排水槽沿所述第二钻头轴向匀设置于所述第二钻头的外圈上,所述第二钻头中部设置有用于输入水流的通孔,所述第二钻头头部设置于靠近所述第一钻头头部一端轴向以里一定距离的位置,所述第一钻头与第二钻头的尾部平齐,所述第二钻头与钻杆连接。

  作为改进,所述第一钻头为金刚石取芯钻头,所述第一钻头与所述第二钻头活动连接或整体连接。

  作为改进,所述第二钻头为复合片内凹多翼钻头。

  作为改进,所述第二钻头为锥形刮刀钻头。

  采用以上结构后,本发明具有如下优点:本发明结构简单,制作方便。在金刚石取岩芯钻头内部同轴增设内凹多翼复合片或锥形刮刀钻头。钻头工作时,金刚石取芯钻头先对地层进行成孔、护壁,再由内部同轴设置的内凹多翼复合片或锥形刮刀钻头在金刚石取芯钻头筒内对芯体进行破碎;排渣的压力水流经第二钻头通孔压入,在第一钻头套筒内回旋后经第二钻头外圈上的水槽携带渣屑排出,实现在钻头内部排渣。本发明通过两种不同钻头功能组合协同工作及钻头的切削与排渣方式的改变,确保了钻孔内壁面的光滑与完整,提高了钻孔长度,有效地解决了钻孔过程中的塌孔与卡钻问题。

  附图说明

  图1是本发明一种组合钻头实施例一的结构示意图。

  图2是本发明一种组合钻头实施例二的结构示意图。

  图3是本发明一种组合钻头金刚石取岩芯钻头的结构示意图。

  图4是本发明一种组合钻头复合片内凹多翼钻头的结构示意图。

  图5是本发明一种组合钻头锥形刮刀钻头的结构示意图。

  如图所示:1、第一钻头,1.1、内螺纹,2、第二钻头,2.1、复合片内凹多翼钻头,2.2、锥形刮刀钻头,2.3、外螺纹,2.4、排水槽,2.5、通孔。

  具体实施方式

  实施例一:

  结合附图1、3、4,一种组合钻头,包括第一钻头1、第二钻头2,所述第一钻头1呈圆筒状,其内部同轴设置有与其连接第二钻头2,所述第一钻头1与所述第二钻头2之间设置有用于从钻头内部输出渣流的多个排水槽2.4,所述排水槽2.4沿所述第二钻头2轴向匀设置于所述第二钻头2的外圈上,所述第二钻头2中部设置有用于输入水流的通孔2.5,所述第二钻头2头部设置于靠近所述第一钻头1头部一端轴向以里一定距离的位置,所述第一钻头1与第二钻头2的尾部平齐,所述第二钻头2与钻杆连接。

  作为本实施例较佳实施方案的是,所述第一钻头1为金刚石取芯钻头,所述第一钻头1与所述第二钻头2活动连接或整体连接。活动连接:所述第一钻头1内圈靠近尾部的一端设置有内螺纹1.1,所述第二钻头2外圈靠近尾部的一端设置有与所述内螺纹1.1配合的外螺纹2.3;整体连接:所述第一钻头2与第二钻头2为一体化结构。

  作为本实施例较佳实施方案的是,所述第二钻头2为复合片内凹多翼钻头2.1。

  实施例二:

  结合附图2、3、5,一种组合钻头,包括第一钻头1、第二钻头2,所述第一钻头1呈圆筒状,其内部同轴设置有与其连接第二钻头2,所述第一钻头1与所述第二钻头2之间设置有用于从钻头内部输出渣流的多个排水槽2.4,所述排水槽2.4沿所述第二钻头2轴向匀设置于所述第二钻头2的外圈上,所述第二钻头2中部设置有用于输入水流的通孔2.5,所述第二钻头2头部设置于靠近所述第一钻头1头部一端轴向以里一定距离的位置,所述第一钻头1与第二钻头2的尾部平齐,所述第二钻头2与钻杆连接。

  作为本实施例较佳实施方案的是,所述第一钻头1为金刚石取芯钻头,所述第一钻头1与所述第二钻头2活动连接或整体连接。活动连接:所述第一钻头1内圈靠近尾部的一端设置有内螺纹1.1,所述第二钻头2外圈靠近尾部的一端设置有与所述内螺纹1.1配合的外螺纹2.3;整体连接:所述第一钻头1与第二钻头2为一体化结构。

  作为本实施例较佳实施方案的是,所述第二钻头2为锥形刮刀钻头2.2。

  本发明具体实施时,外部第一钻头与内部第二钻头连接为一体,在钻头工作时,第一钻头先对地层进行成孔、护壁,再由第二钻头在第一钻头套筒内部对芯体进行破碎。第二钻头采用复合片内凹多翼钻头对煤岩体等硬质实体进行研磨破碎,第二钻头采用锥形刮刀钻头对泥质类软质实体进行旋挖破坏。

  钻头工作时,排渣的压力水流从第二钻头中心部位的通孔流入,在第一钻头筒内回旋后经第二钻头外圈上的水槽携带钻屑排出孔外,实现在钻头内部排渣,确保了孔壁不受排渣破坏,并减少了对地层的拢动。

  最后说明的是,以下实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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