一种适用于沙地的勘探钻头制造技术

本发明专利技术涉及勘探部件技术领域，具体地，涉及一种适用于沙地的勘探钻头，包括上钻体、下钻体和隔沙套管，下钻体的内部设有水循环隔离层，且二者之间构成一个散热介质腔，上钻体与下钻体的顶部固定连接，上钻体内对称开设有能够与散热介质腔内相连通的进水腔和返程腔，下钻体的底部设有多个刀翼，隔沙套管套设在上钻体的外部，隔沙套管的上下两端内分别设有一个脱离器，上钻体的外部设有第一螺旋叶片，水循环隔离层的内部设有第二螺旋叶片，第二螺旋叶片的上端安装有水流吸能器，水流吸能器处于进水腔内，下钻体的底端开设有进料口，进料口内设有格挡环形柱，格挡环形柱贯穿至水循环隔离仓的底端内，本发明专利技术能够充分适用于沙地的勘探作业。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于沙地的勘探钻头
本专利技术涉及勘探部件
，具体地，涉及一种适用于沙地的勘探钻头。
技术介绍
钻头是钻井设备的主要组成部分，其主要作用是破粹岩石、形成井眼；旋转钻头是目前石油行业普遍使用的钻头，在机械的带动下旋转钻头会产生旋转，从而带动整个钻头产生向心运动，并通过侵削、研磨使岩石发生裂痕并破碎，起到向下钻探的作用。目前石油行业使用的钻头有很多种类，以不同的钻进方式为根据对钻头进行分类，可以将其分为金刚石钻头、牙轮钻头与刮刀钻头，这几类钻头对于岩石硬层有着显著的破碎效率，但是却不适用于沙地勘探，这是因为沙地的自身特性，内部沙石较多，破坏性强的钻头无法发挥自身优势，并且在钻进过程中，常规钻头周围会受到井眼附近的沙层倾塌，使得钻头外表面被充分覆盖，这样钻头依靠钻机的扭力就会大幅增大，所以整体耗能增加，钻头故障率也相对提高。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种适用于沙地的勘探钻头。本专利技术公开的一种适用于沙地的勘探钻头，包括上钻体、下钻体和隔沙套管，上钻体和下钻体均为中空结构，下钻体的内部设有水循环隔离层，水循环隔离层和下钻体的内部构成一个散热介质腔，上钻体与下钻体的顶部固定连接，上钻体内对称开设有能够与散热介质腔内相连通的进水腔和返程腔，下钻体的底部设有多个刀翼，隔沙套管套设在上钻体的外部，且二者之间预留有上料间距，隔沙套管的上下两端内分别设有一个脱离器，并且其通过两个脱离器与上钻体的外壁铰接配合，上钻体的外部设有第一螺旋叶片，水循环隔离层的内部设有第二螺旋叶片，第二螺旋叶片的上端安装有水流吸能器，水流吸能器处于进水腔内，下钻体的底端开设有进料口，进料口内设有格挡环形柱，该格挡环形柱贯穿至水循环隔离仓的底端内，并用以将散热介质腔与进料口相隔绝。进一步地，刀翼的数量至少为四个，并且依次沿下钻体的周向间隔设置，刀翼外表面设有多个破碎凸起，破碎凸起外表面开设有多个破碎孔，刀翼为聚晶金刚石复合片材质制成。进一步地，脱离器包括支撑环、给油环和多个加强筋，给油环为中空结构，并且其固定在隔沙套管的内壁，支撑环设于给油环的内圈，且二者同心，支撑环的内侧面开设有导向环形槽，支撑环的外侧面通过多个加强筋与给油环的内侧面连接，所有加强筋中至少有一个加强筋为中空结构，并且其两端分别与导向环形槽以及给油环内相连通，隔沙套管的外表面开设有注油孔，注油孔与给油环内相连通，上钻体的外壁套设有能够与导向环形槽内旋转配合的错开钢环。进一步地，水循环隔离层为沿下钻体的周向环绕而成的环形筒，上钻体的底部和下钻体的顶部均为敞口结构，环形筒的上表面与下钻体的上表面相齐平，环形筒的顶端套设有能够将下钻体上表面覆盖的环形密封板，环形密封板的外径小于下钻体顶端的外径，并用以将散热介质腔的上端敞口闭合，环形密封板与下钻体上表面固定连接，上钻体的下表面开设有避让槽，避让槽能够供上钻体避开环形密封板并且与下钻体的上表面相紧贴。进一步地，进水腔和返程腔均开设在上钻体的内壁和外壁之间，进水腔和返程腔均自上而下贯穿上钻体，水流吸能器包括液轮、伞齿一、伞齿二以及传动主轴，传动主轴呈竖直轴接在环形筒内，传动主轴的上半段延伸至上钻体内，第二螺旋叶片套设在传动主轴上，伞齿一固定套设在传动主轴的顶端，伞齿二安装在伞齿一的旁侧，并且二者相啮合，液轮轴接在进水腔的内部，液轮与伞齿二同轴固定连接，环形密封板上开设有两个衔接口，两个衔接口分别与进水腔和返程腔相连通。进一步地，第二螺旋叶片的螺旋圈数至少为三圈，第二螺旋叶片至少有1/3的部分延伸至上钻体内部，上钻体的外部开设有出料口，出料口处于第二螺旋叶片的上方。进一步地，两个支撑环分别处于第一螺旋叶片的上方和下方，每个脱离器内的所有加强筋中相邻的两个加强筋之间构成一个脱料口，出料口对应第一螺旋叶片的上段螺距间。进一步地，上钻体的顶部安装有公接头，公接头的底部设有密封垫，密封垫上开设有两个分别能够将进水腔和返程腔的敞口裸露在外的缺口。进一步地，隔沙套管的底端延伸至对应刀翼的顶端层，隔沙套管上表面的水平高度低于上钻体的上表面水平高度，隔沙套管的顶端外表面开设有内螺纹。有益效果：本专利技术的一种适用于沙地的勘探钻头，上钻体通过公接头连接钻机主轴；连接上钻体的钻杆乃是螺旋式钻杆；并且此类钻杆内部会设有与进水腔和返程腔分别互通的导流通道，用以形成一个冷水循环水道；密封垫用以在上钻体连接输出轴/钻杆本体后，使进水腔和返程腔的敞口得到保护，不会发生泄漏；隔沙套管依靠内螺纹连接延伸套管；随后下钻体开始下降，依靠钻机作用力，发生转动，并依靠刀翼实施破碎地表层，并形成勘探井眼，随后下钻体率上钻体持续进入，该过程中，地表内井眼周边区域的结构层会存在大量沙石，此时沙石发生倾塌，那么此时隔沙套管就会构成对上钻体和下钻体的保护，确保不会被周边沙层覆盖导致旋转力矩增大；同时为了减少下钻体前端刀翼部分的前进阻力，此时第一螺旋叶片会由于上钻体的转动特性，依靠其结构特性，带动刀翼区域的沙石上升；由于刀翼是聚晶金刚石复合片材质，该类材质强度和韧性好，但是散热效果不好，同时由于沙地特性，刀翼和下钻体周边会产生大量热量，所以此时进水腔内会被注有高压水源，高压水源会在水循环隔离层内流动，产生换热效果，并依靠返程腔回到地面，以此达到换热目的；并且高压水源流动力促使了水流吸能器工作，并使得第二螺旋叶片转动，使得抵触着下钻体底端部分的沙石在依靠进料口进入水循环隔离层内后，由第二螺旋叶片实施上升，第一螺旋叶片和第二螺旋叶片的同步搭配，使得沙石被输送快，下钻体破碎端的沙石阻力大幅减轻，本专利技术能够充分适用于沙地的勘探作业。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为本专利技术的立体结构示意图一；图2为本专利技术的立体结构示意图二；图3为图2中A处放大图；图4为本专利技术的平面结构示意图一；图5为图4中B处放大图；图6为本专利技术的立体拆分结构示意图一；图7为图6中C处放大图；图8为本专利技术的平面结构示意图二；图9为本专利技术的立体拆分结构示意图二；图10为图9中D处放大图；图11为本专利技术的立体拆分结构示意图三；图12为本专利技术的局部立体结构示意图一；图13为本专利技术的局部立体结构示意图二；附图标记说明：上钻体1，进水腔1a，返程腔1b，错开钢环1c，出料口1r。下钻体2，散热介质腔2a，进料口2b，格挡环形柱2c。刀翼3，破碎孔3a，破碎凸起3b。水循环隔离层4，环形密封板4a，衔接口4b，第二螺旋叶片4c，液轮4d，伞齿一4e，伞齿二4f，传动主轴4r。隔沙套管5，第一螺旋叶片5a，注油孔5b。支撑环6，导向环形槽6a，加强筋6b，给油环6c，脱料口6d。公接头7，密封垫7a。内螺纹8。具体实施方式以下将以图式揭露本专利技术的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本专利技术。也就是说，在本专利技术的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。另外，在本专利技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于沙地的勘探钻头，其特征在于：包括上钻体(1)、下钻体(2)和隔沙套管(5)，上钻体(1)和下钻体(2)均为中空结构，下钻体(2)的内部设有水循环隔离层(4)，水循环隔离层(4)和下钻体(2)的内部构成一个散热介质腔(2a)，上钻体(1)与下钻体(2)的顶部固定连接，上钻体(1)内对称开设有能够与散热介质腔(2a)内相连通的进水腔(1a)和返程腔(1b)，下钻体(2)的底部设有多个刀翼(3)，隔沙套管(5)套设在上钻体(1)的外部，且二者之间预留有上料间距，隔沙套管(5)的上下两端内分别设有一个脱离器，并且其通过两个脱离器与上钻体(1)的外壁铰接配合，上钻体(1)的外部设有第一螺旋叶片(5a)，水循环隔离层(4)的内部设有第二螺旋叶片(4c)，第二螺旋叶片(4c)的上端安装有水流吸能器，水流吸能器处于进水腔(1a)内，下钻体(2)的底端开设有进料口(2b)，进料口(2b)内设有格挡环形柱(2c)，该格挡环形柱(2c)贯穿至水循环隔离仓的底端内，并用以将散热介质腔(2a)与进料口(2b)相隔绝。

【技术特征摘要】
1.一种适用于沙地的勘探钻头，其特征在于：包括上钻体(1)、下钻体(2)和隔沙套管(5)，上钻体(1)和下钻体(2)均为中空结构，下钻体(2)的内部设有水循环隔离层(4)，水循环隔离层(4)和下钻体(2)的内部构成一个散热介质腔(2a)，上钻体(1)与下钻体(2)的顶部固定连接，上钻体(1)内对称开设有能够与散热介质腔(2a)内相连通的进水腔(1a)和返程腔(1b)，下钻体(2)的底部设有多个刀翼(3)，隔沙套管(5)套设在上钻体(1)的外部，且二者之间预留有上料间距，隔沙套管(5)的上下两端内分别设有一个脱离器，并且其通过两个脱离器与上钻体(1)的外壁铰接配合，上钻体(1)的外部设有第一螺旋叶片(5a)，水循环隔离层(4)的内部设有第二螺旋叶片(4c)，第二螺旋叶片(4c)的上端安装有水流吸能器，水流吸能器处于进水腔(1a)内，下钻体(2)的底端开设有进料口(2b)，进料口(2b)内设有格挡环形柱(2c)，该格挡环形柱(2c)贯穿至水循环隔离仓的底端内，并用以将散热介质腔(2a)与进料口(2b)相隔绝。2.根据权利要求1所述的一种适用于沙地的勘探钻头，其特征在于：刀翼(3)的数量至少为四个，并且依次沿下钻体(2)的周向间隔设置，刀翼(3)外表面设有多个破碎凸起(3b)，破碎凸起(3b)外表面开设有多个破碎孔(3a)，刀翼(3)为聚晶金刚石复合片材质制成。3.根据权利要求1所述的一种适用于沙地的勘探钻头，其特征在于：脱离器包括支撑环(6)、给油环(6c)和多个加强筋(6b)，给油环(6c)为中空结构，并且其固定在隔沙套管(5)的内壁，支撑环(6)设于给油环(6c)的内圈，且二者同心，支撑环(6)的内侧面开设有导向环形槽(6a)，支撑环(6)的外侧面通过多个加强筋(6b)与给油环(6c)的内侧面连接，所有加强筋(6b)中至少有一个加强筋(6b)为中空结构，并且其两端分别与导向环形槽(6a)以及给油环(6c)内相连通，隔沙套管(5)的外表面开设有注油孔(5b)，注油孔(5b)与给油环(6c)内相连通，上钻体(1)的外壁套设有能够与导向环形槽(6a)内旋转配合的错开钢环(1c)。4.根据权利要求1所述的一种适用于沙地的勘探钻头，其特征在于：水循环隔离层(4)为沿下钻体(2)的周向环绕而成的环形筒，上钻体(1)的底部和下钻体(2)的顶部均为敞口结构，环形筒的上表面与下钻体(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张世文，徐颂贤，
申请(专利权)人：无锡锡钻地质装备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32