一种防卡钻的变径连接装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种防卡钻的变径连接装置，该装置在钻杆与钻头连接件的基础上，焊接了顶端有孔的套管，通过该套管容纳钻孔掉落的碎石，有效降低了在钻进过程中，由于碎石掉落以及沉渣引发的卡钻。此外，该装置可以用直径较细的钻杆连接直径较大的钻头，在使用过程中节省了扩孔的成本，且结构简单实用，具有低成本、使用方便的特征。使用方便的特征。使用方便的特征。

【技术实现步骤摘要】
一种防卡钻的变径连接装置


[0001]本技术涉及勘查、钻探工程领域，特别是用于地质勘查工程中的钻探工程的一种防卡钻的变径连接装置。

技术介绍

[0002]钻机在钻具提升或者钻进的过程中，由于护壁措施处理不及时，造成的孔壁塌方或者碎石块掉落是钻探工程中的常见问题，由此引发卡钻等事故。另外，在破碎地层钻进过程中，为了防止漏水及塌方，经常需要增加护壁液量来保证孔壁的安全，但却增加了水的粘稠度，从而降低了岩屑沉渣通过反水排出井底的效率，使岩屑沉渣大量堆积在井底，最终引发卡钻等事故，延误工期，造成重大经济损失。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本专利技术公开了一种防卡钻的变径连接装置，可有效收集塌孔掉落碎石和沉渣，防止卡钻现象的发生。
[0004]一种防卡钻的变径连接装置，包括从上到下依次设置的钻杆、变径连接件和钻头；其中套管的底部与所述变径连接件的外壁连接固定；其中所述套管的顶端切割成四个扇形连接部；其中所述套管的顶部通过扇形连接部与所述钻杆的外表面连接固定；所述套管的顶部切割成四个顶端预留孔；其中每个所述顶端预留孔位于每两个相邻的扇形连接部之间；所述扇形连接部的圆心角为45
°
，所述顶端扇形连接部通过折弯变形向圆心弯曲56
°
，斜长42.6mm。
[0005]本技术进一步改进在于：所述钻头的直径为135mm，所述钻杆的直径为73mm。
[0006]本技术进一步改进在于：套管的直径为135mm。
[0007]本技术进一步改进在于：所述套管的材质为DZ50级钢。
[0008]本技术进一步改进在于：套管顶端的预留孔经电气焊切割而成，切割展开图如图5所示，上底长76mm，下底长52mm。
[0009]本技术进一步改进在于：套管顶端的扇形连接部切割圆心角为45
°
，切割半径为73mm。
[0010]本技术进一步改进在于：套管顶端的扇形连接部通过弯曲变形向圆心弯曲56
°
，斜长42.6mm。
[0011]本技术进一步改进在于：每个所述扇形连接部通过焊接与钻杆连接固定。
[0012]本技术由于套管与所述钻杆的顶部切割有顶端预留孔，实现环形柱状空间，实现碎石和沉渣收集功效可有效收集塌孔掉落碎石和沉渣，防止卡钻现象的发生；节省了扩孔成本，且结构简单实用，在原有钻杆和钻头的基础上，更换连接装置即可，具有低成本、使用方便的特征。
附图说明
[0013]图1为本技术的剖面结构示意图；
[0014]图2为本技术变径连接装置底端剖面拆解大样图；
[0015]图3为本技术变径连接装置顶端俯视大样图；
[0016]图4为本技术变径连接装置顶端正视大样图；
[0017]图5为本技术变径连接装置顶端剖面展开图；
[0018]其中1
‑
钻杆；2
‑
钻头；3
‑
变径连接件；4
‑
套管；5
‑
扇形连接部；6
‑
顶端预留孔。
具体实施方式
[0019]下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本专利技术，应理解下述具体实施方式仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
[0020]实施例1
[0021]本实施例为山西省忻州市某矿山地质环境恢复治理项目的钻探工程施工。该项目设计了405个钻孔，孔径为127mm，总进尺12914m。
[0022]由于存在采空区和煤层自燃现象，施工场地地质条件极为复杂。前期使用普通地质钻头和钻杆装置，钻头直径135mm，钻杆直径127mm，频繁发生卡钻问题。
[0023]后进行了技术改进，应用了本装置，钻头2直径135mm维持不变，钻杆1直径减小为73mm，在钻杆1和钻头2之间使用了变径连接件3，在变径连接件3的外端焊接了孔径为135mm的、顶端分布有预留孔6的套管4，套管4的上端通过扇形连接部5与钻杆1焊接。
[0024]采用了本技术之后，卡钻现象明显减少，同地段同地层钻孔作业过程中，再无卡钻现象发生。
[0025]实施例2
[0026]本实施例为山西省朔州市某矿山地质环境恢复治理项目钻探工程施工。该项目设计了钻孔211个，孔径127mm，总进尺17012m。
[0027]该项目同样存在采空区和煤层自燃现象，施工场地地质条件极为复杂。
[0028]鉴于实施例1的成功经验，在开展本项目时，直接进行了技术改进，应用了本装置，钻头2直径135mm，钻杆1直径为73mm，在钻杆1和钻头2之间使用了本变径连接件3，在连接件3外端焊接了孔径为135mm的顶端分布有预留孔6的套管4，套管4的上端通过扇形连接部5与钻杆1焊接。
[0029]该技术的应用，大幅减少了钻探过程中卡钻现象的发生，总卡钻次数不超过2次，提高了钻探工作效率，降低了实施成本。
[0030]本专利技术方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防卡钻的变径连接装置，其特征在于：包括从上到下依次设置的钻杆（1）、变径连接件（3）和钻头（2）；其中套管（4）的底部与所述变径连接件（3）的外壁焊接固定；其中所述套管（4）的顶端切割成四个扇形连接部（5）；其中所述套管（4）的顶部通过扇形连接部（5）与所述钻杆（1）的外表面焊接固定；所述套管（4）的顶部切割成四个预留孔（6）；其中每个所述顶端预留孔（6）位于每两个相邻的扇形连接部（5）之间；所述扇形连接部（5）通过折弯变形向圆心弯曲。2.根据权利要求1所述一种防卡钻的变径连接装置，其特征在于：所述钻头（2）的直径为135mm，所述钻杆（1）的直径为73mm。3.根据权利要求1所述的一种防卡钻的变径连接装置，其特征在于：套管（4）的直径为135mm。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵婷婷，肖超，张赫然，毛洪亮，魏台桂，李锋，张方哲，刘瑞成，吴大伟，钟鑫，刘玉叶，张宁，张耀，薛博倩，冉立琨，张林，
申请(专利权)人：美丽华夏生态环境科技有限公司，
类型：新型
国别省市：