复合式金刚石扩孔钻头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种复合式金刚石扩孔钻头，属于金刚石扩孔钻头领域，提供一种用于解决扩孔效率低、耗时长的问题的复合式金刚石扩孔钻头，其包括由内向外依次套接配合且口径逐级增大的至少两层金刚石扩孔钻头，相邻两层的金刚石扩孔钻头中位于外层的金刚石扩孔钻头通过其冲洗液通道套在位于内层的金刚石扩孔钻头外，并且在外层的金刚石扩孔钻头的胎体与内层的金刚石扩孔钻头的胎体之间通过下焊接体焊接连接，外层的金刚石扩孔钻头的钻头丝扣一端与内层的金刚石扩孔钻头的钻头丝扣一端通过上焊接体焊接连接。本实用新型专利技术可一次性实现对较大厚度的壁厚的扩孔钻进，进而可大大降低重复扩孔次数，减少扩孔工作量及扩孔时间。间。间。

【技术实现步骤摘要】
复合式金刚石扩孔钻头


[0001]本技术涉及金刚石扩孔钻头领域，尤其涉及一种复合式金刚石扩孔钻头。

技术介绍

[0002]水电工程钻探领域按地层情况主要分为覆盖层钻探和基岩钻探，相比于地矿、冶金、工民建等领域，水电工程勘探主要关注点以岩心采取情况及孔内试验为主，故对钻孔岩心采取率要求较高，覆盖层段岩心采取率至少达到85％，基岩段岩心采取率至少达到90％；且在钻探作业过程中需配合孔内试验较多，试验主要有标贯试验、触探试验、压水试验、地应力测试、地温测试等。
[0003]覆盖层钻探一直作为水电工程钻探的重难点，特别是深厚覆盖层钻探(指覆盖层深度大于300m厚度钻孔)，覆盖层孔壁稳定性差，成孔困难，保护孔壁稳定最好的办法是采用跟进套管的方式将覆盖层段隔离，从而防止孔壁坍塌。由于覆盖层孔壁对套管侧壁强大的摩擦力及套管底部的阻力，导致每径套管跟进深度十分有限，故对于超深厚覆盖层钻孔需要采用多套直径套管进行护壁。
[0004]水电工程钻探作业取心钻具通常采用Φ94mm口径，取心作业完成后，采用扩孔的方式将对应口径的套管下入孔底。为保证各口径套管顺利跟进，需对钻孔进行扩孔后下入相应口径套管。在扩孔作业时，若在钻探作业取心后直接采用大直径扩孔钻头(如Φ168mm)进行扩孔作业，则由于取心后孔壁四周仍有约37mm(计算如下：(168mm
‑
94mm)/2)厚度的覆盖层，因此导致钻具不易跟进，跟进深度有限，且孔内岩心不易取出。因此，此时扩孔作业则需采用多口径扩孔钻具，并从小至大依次进行扩孔，以确保扩孔效果。但是采用多口径扩孔钻具依次进行扩孔作业仍存在如下缺点：各口径扩孔钻具扩完孔后，需将钻具及钻杆全部提离地面，再更换相应大一级口径钻具继续扩孔作业。随着钻孔深度不断增加，每回次钻进及起下钻时间不断增加，导致扩孔效率逐步降低，扩孔消耗时间较长。

技术实现思路

[0005]本技术解决的技术问题是提供一种用于解决扩孔效率低、耗时长的问题的复合式金刚石扩孔钻头。
[0006]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：复合式金刚石扩孔钻头，包括由内向外依次套接配合且口径逐级增大的至少两层金刚石扩孔钻头，每层金刚石扩孔钻头包括钻头本体，在钻头本体内部为中空的冲洗液通道，在钻头本体的上端设置有钻头丝扣，在钻头本体的底端的周向上间隔分布设置有若干的胎体，在相邻胎体之间预留有过水口，在每个钻头胎体上镶嵌设置有金刚石刀体；相邻两层的金刚石扩孔钻头中位于外层的金刚石扩孔钻头通过其冲洗液通道套在位于内层的金刚石扩孔钻头外，并且在外层的金刚石扩孔钻头的胎体与内层的金刚石扩孔钻头的胎体之间通过下焊接体焊接连接，外层的金刚石扩孔钻头的钻头丝扣一端与内层的金刚石扩孔钻头的钻头丝扣一端通过上焊接体焊接连接。
[0007]进一步的是：每层金刚石扩孔钻头上的胎体数量相等，并且胎体在金刚石扩孔钻头的底端的周向上间隔均匀地分布设置；并且相邻两层的金刚石扩孔钻头上的胎体沿钻头径向对齐设置。
[0008]进一步的是：相邻两层的金刚石扩孔钻头在套接配合后预留有间隙，上焊接体和下焊接体分别设置有多个，并且各下焊接体沿钻头周向间隔设置，各上焊接体沿钻头周向间隔设置。
[0009]进一步的是：金刚石扩孔钻头设置有三层，三层金刚石扩孔钻头由内向外的口径依次为：Φ114mm、Φ127mm、Φ146mm。
[0010]进一步的是：各层金刚石扩孔钻头的底端平齐。
[0011]本技术的有益效果是：本技术采用将两个及以上不同口径的钻头进行套接复合，从而组合成一个大断面的复合式金刚石扩孔钻头；可一次性实现对较大厚度的壁厚的扩孔钻进，进而可大大降低重复扩孔次数，减少扩孔工作量及扩孔时间，同时也可减少现场钻探套管等材料消耗，及人工消耗，大大节省钻孔成本。另外，本技术中通过在相邻两层的金刚石扩孔钻头在套接配合后预留有间隙，可实现各层金刚石扩孔钻头之间通过相应的间隙为扩孔钻进时提供更好的过水通道，可有效地降低钻头水道堵塞情况。
附图说明
[0012]图1为本技术所述的复合式金刚石扩孔钻头的截面视图；
[0013]图2为本技术所述的复合式金刚石扩孔钻头的底视图；
[0014]图中标记为：钻头本体1、冲洗液通道2、钻头丝扣3、胎体4、过水口5、下焊接体6、上焊接体7、间隙8。
具体实施方式
[0015]下面结合附图和具体实施方式对本技术进一步说明。
[0016]需要说明，若本技术中有涉及方向性指示用语，如上、下、左、右、前、后的方向、方位用语，是为了利于构件间相对位置联系的描述，非为相关构件、构件间位置关系的绝对位置特指，仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。若本技术中有涉及数量的用语，如“多”、“多个”、“若干”等，具体指的是两个及两个以上。
[0017]如图1和图2中所示，本技术所述的复合式金刚石扩孔钻头，包括由内向外依次套接配合且口径逐级增大的至少两层金刚石扩孔钻头，每层金刚石扩孔钻头包括钻头本体1，在钻头本体1内部为中空的冲洗液通道2，在钻头本体1的上端设置有钻头丝扣3，在钻头本体1的底端的周向上间隔分布设置有若干的胎体4，在相邻胎体4之间预留有过水口5，在每个钻头胎体4上镶嵌设置有金刚石刀体；相邻两层的金刚石扩孔钻头中位于外层的金刚石扩孔钻头通过其冲洗液通道2套在位于内层的金刚石扩孔钻头外，并且在外层的金刚石扩孔钻头的胎体4与内层的金刚石扩孔钻头的胎体4之间通过下焊接体6焊接连接，外层的金刚石扩孔钻头的钻头丝扣3一端与内层的金刚石扩孔钻头的钻头丝扣3一端通过上焊接体7焊接连接。
[0018]不失一般性，本本技术中对单层的金刚石扩孔钻头并没有结构上的改进，因
此每层金刚石扩孔钻头实际均为常规的金刚石扩孔钻头结构。并且，本技术中的复合式金刚石扩孔钻头，只需要最外层的金刚石扩孔钻头的钻头丝扣3与相应的钻杆连接即可。
[0019]本技术中，通过套接配合不同口径的金刚石扩孔钻头，以此来形成两层及以上的复合层的复合式金刚石扩孔钻头产品；并且套接后，通过在相应的位置进行焊接以形成下焊接体6和下焊接体7等固定连接结构，以确保复合后的钻头产品整体的结构强度。
[0020]更具体的，为便于焊接，本技术中优选设置每层金刚石扩孔钻头上的胎体4数量相等，并且胎体4在金刚石扩孔钻头的底端的周向上间隔均匀地分布设置；并且相邻两层的金刚石扩孔钻头上的胎体4沿钻头径向对齐设置。如附图2中所示的结构，每层金刚石扩孔钻头上的胎体4数量均设置为11个，且沿钻头周向均匀分布；这样在套接设置时，将各层金刚石扩孔钻头上的胎体4沿径向方向对齐设置，可便于相邻金刚石扩孔钻头之间的下焊接体6的焊接作业。这样设置的好处还可以使得各层的金刚石扩孔钻头上的过水口5在钻头的径向上也相应的对齐，以便于形成更好的过水效果。
[0021]更具体的，为了避免钻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.复合式金刚石扩孔钻头，其特征在于：包括由内向外依次套接配合且口径逐级增大的至少两层金刚石扩孔钻头，每层金刚石扩孔钻头包括钻头本体(1)，在钻头本体(1)内部为中空的冲洗液通道(2)，在钻头本体(1)的上端设置有钻头丝扣(3)，在钻头本体(1)的底端的周向上间隔分布设置有若干的胎体(4)，在相邻胎体(4)之间预留有过水口(5)，在每个钻头胎体(4)上镶嵌设置有金刚石刀体；相邻两层的金刚石扩孔钻头中位于外层的金刚石扩孔钻头通过其冲洗液通道(2)套在位于内层的金刚石扩孔钻头外，并且在外层的金刚石扩孔钻头的胎体(4)与内层的金刚石扩孔钻头的胎体(4)之间通过下焊接体(6)焊接连接，外层的金刚石扩孔钻头的钻头丝扣(3)一端与内层的金刚石扩孔钻头的钻头丝扣(3)一端通过上焊接体(7)焊接连接。2.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李奉霖，张光西，刘小平，徐雷，谢北成，李朝华，辜杰为，徐键，易聪，唐鑫，
申请(专利权)人：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：