一种用于绳索取心钻进的钻头更换方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及钻头更换技术领域，且公开了一种用于绳索取心钻进的钻头更换方法及装置，包括外总成普通接头，所述外总成普通接头过盈配合连接悬挂外管，所述悬挂外管过盈配合连接普通外管，所述普通外管的另一端设置有外总成与钻头接头，所述普通外管通过外总成与钻头接头连接钻头，所述外总成与钻头接头上设置有外凸。该用于绳索取心钻进的钻头更换方法及装置，通过采用拆叠的方法，实现与钻杆等外径的钻头经由钻杆内孔下入孔底并实现更换，钻头经叠合后整体下入，无需变更钻头形状，无需调整钻头位置和朝向，自动还原，钻头安装，借助内管总成扶正，正钻实现与钻杆的连接，无需借助其它工具。它工具。它工具。

【技术实现步骤摘要】
一种用于绳索取心钻进的钻头更换方法及装置


[0001]本专利技术涉及钻头更换
，具体为一种用于绳索取心钻进的钻头更换方法及装置。

技术介绍

[0002]绳索取心钻进技术因具有钻速高、纯钻进时间利用率高、岩心采取质量好、劳动强度低、钻探成本低等诸多优势，在深孔钻探中得到了广泛应用，国内地质岩心钻探钻孔深度目前已经超过4000m，国外岩心钻孔深度已经超过5000m，在数月至数十月的连续大深度钻进过程中，钻头可能因磨损和不适应地层等原因需要更换，传统的提钻更换不仅耗时长，且常由于侧壁失稳导致钻孔堵塞而需要配备并更换小口径钻具，因此在不提出钻杆的条件下进行孔底钻头的更换对于深孔钻进具有重要意义。
[0003]现有孔底换钻头的实现方法包括扩孔翼张敛式钻具和全面迭缩式钻具方法，现有方法存在结构过于复杂、机械加工困难等问题，且过度冗杂的部件和繁复的工序中任何一个部件和工序出现问题都会导致换钻失败，这降低了结构的可靠性和可操作性。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种用于绳索取心钻进的钻头更换方法及装置，具备简单、可靠、高效、可操作性强的实现孔底钻头更换的优点，解决了
技术介绍
中提出的问题。
[0005]本专利技术提供如下技术方案：一种用于绳索取心钻进的钻头更换方法及装置，包括外总成普通接头，所述外总成普通接头过盈配合连接悬挂外管，所述悬挂外管过盈配合连接普通外管，所述普通外管的另一端设置有外总成与钻头接头，所述普通外管通过外总成与钻头接头连接钻头，所述外总成与钻头接头上设置有外凸，所述钻头上开设有内凹，所述外凸卡接在内凹的内部，所述钻头包括钻头单元和钻头单元连接机构，所述钻头单元之间设置有钻头单元连接机构。
[0006]优选的，所述钻头单元连接机构包括可拆卸端、恢复弹簧、固定端、榫头、弹簧接入口、可拆卸端中间变径限位装置、可拆卸端顶部弹簧和可拆卸端弹簧顶端打捞接口，所述钻头单元连接机构的两侧分别设置有可拆卸端和固定端，所述可拆卸端和固定端之间固定连接有恢复弹簧，所述内凹上设置有榫头，所述钻头单元连接机构上开设有榫眼，且榫眼榫卯连接榫头，所述钻头单元连接机构上开设有可拆卸端弹簧顶端打捞接口，所述可拆卸端弹簧顶端打捞接口的内部设置有可拆卸端顶部弹簧，所述可拆卸端顶部弹簧另一端设置在弹簧接入口的内部，所述可拆卸端顶部弹簧外表面设置有可拆卸端中间变径限位装置。
[0007]优选的，所述外凸的端部设置有钝化处理层。
[0008]优选的，所述悬挂外管的内部设置有内总成打捞工具，所述内总成打捞工具包括打捞工具单元、垫枕一和钢丝绳拉结腔一，所述内总成打捞工具的内部设置有垫枕一，所述内总成打捞工具的中部位置开设有钢丝绳拉结腔一，所述打捞工具单元包括打捞工具单元
端部突起、打捞工具单元中间弹簧、打捞工具单元中空收纳腔和打捞工具单元中部装卸圈，所述垫枕一的外表面设置有打捞工具单元中部装卸圈，所述打捞工具单元上开设有打捞工具单元中空收纳腔，所述打捞工具单元中空收纳腔的内部设置有打捞工具单元中间弹簧，所述打捞工具单元中间弹簧的一端固定连接在打捞工具单元中部装卸圈的外表面，所述打捞工具单元中间弹簧的另一端设置在打捞工具单元端部突起上，且打捞工具单元端部突起滑动连接在打捞工具单元中空收纳腔的内部。
[0009]优选的，所述打捞工具单元端部突起包括端部突起的防滑锁紧扣、端部突起的防滑锁紧压缩弹簧和端部突起的逆向打捞钩，所述打捞工具单元端部突起的端部设置有端部突起的防滑锁紧扣，所述端部突起的防滑锁紧扣上固定连接有端部突起的防滑锁紧压缩弹簧，所述端部突起的防滑锁紧扣上铰接有端部突起的逆向打捞钩，所述端部突起的防滑锁紧压缩弹簧的另一端固定连接端部突起的逆向打捞钩。
[0010]优选的，所述打捞工具单元在内总成打捞工具的内部呈圆周均匀排列，且打捞工具单元设置有八组。
[0011]优选的，所述钻头的外表面设置有送钻工具，所述送钻工具包括送钻工具单元、垫枕二和钢丝绳拉结腔二，所述送钻工具的内部设置有垫枕二，所述送钻工具的内部开设有钢丝绳拉结腔二。
[0012]优选的，所述送钻工具单元包括送钻工具单元端部钻头约束环、送钻工具单元端部突起、送钻工具单元中间弹簧、送钻工具单元中空收纳腔、送钻工具单元中部与钢丝绳附加连接点和送钻工具单元中部装卸圈，所述送钻工具单元的内部开设有送钻工具单元中空收纳腔，所述送钻工具单元中空收纳腔的内部设置有送钻工具单元中间弹簧，所述送钻工具的外表面设置有送钻工具单元端部钻头约束环，所述送钻工具单元中间弹簧的一端固定连接有送钻工具单元端部突起，所述送钻工具单元端部钻头约束环的外表面设置有送钻工具单元端部突起，所述垫枕二的外表面设置有送钻工具单元中部装卸圈，所述送钻工具单元中部装卸圈的外表面均匀设置有送钻工具单元中部与钢丝绳附加连接点。
[0013]优选的，所述送钻工具单元在送钻工具的内部呈圆周均匀排列，且送钻工具单元设置有八组。
[0014]一种用于绳索取心钻进的钻头更换方法，包括以下步骤：步骤一：钻头拆卸及打捞；首先钻头与钻杆的连接弱于钻杆之间的连接，以便在拆卸时仅拆除孔底钻头，而保证中间钻杆不被拆开，拆除后的孔底钻头借助打捞工具实现拆卸，拆卸后的钻头单元应小于钻杆内径且与打捞工具间有可靠连接，保证钻头单元能够通过钻杆被打捞出地面，打捞工具应满足对孔底钻头进行拆卸并与拆卸后的钻头单元可靠连接的功能；步骤二：组装及下送步骤；钻头能在地面组装并叠合成小于钻杆内径的形式，以便叠合后的钻头能够通过钻杆被下放入孔底，叠合后的钻头依靠送钻工具实现下送至孔底，送钻工具应与叠合后的钻头间有可靠连接；步骤三：复原及安装步骤要求；送钻工具将叠合后的钻头送至孔底后，能依靠与地面相连的绳索的拉动解除与叠合后的钻头间的连接，并且能实现解除对叠合后的钻头的约束，被送至孔底并被解除约束的叠合后的钻头能自动还原其叠合前的形状，还原后的钻头能与钻杆相连接，实现正常的绳索取心钻进作业。
[0015]与现有技术对比，本专利技术具备以下有益效果：1、该用于绳索取心钻进的钻头更换方法及装置，通过采用拆叠的方法，实现与钻杆等外径的钻头经由钻杆内孔下入孔底并实现更换，钻头经叠合后整体下入，无需变更钻头形状，无需调整钻头位置和朝向，自动还原，钻头安装，借助内管总成扶正，正钻实现与钻杆的连接，无需借助其它工具。
[0016]2、该用于绳索取心钻进的钻头更换方法及装置，钻头拆卸，通过反转实现，因钻头与钻杆的联接弱于钻杆之间的联接保证钻杆不被拆开，钻头经拆分后进行回收，该结构实现孔底钻头更换所需部件少和流程简便，同时可用于更换或添加孔底的加厚钻杆、抽水、压水等其它装置。
附图说明
[0017]图1为本专利技术装置主体结构示意图；图2为本专利技术钻头横截面结构示意图；图3为本专利技术钻头单元内表面展开结构示意图；图4为本专利技术外总成外管与钻头接头处外表面局部展开结构示意图；图5为本专利技术打捞工具俯视图结构示意图；图6为本专利技术打捞工具单元端部突起外表面展开图结构示意图；图7为本专利技术图6中A处放大结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于绳索取心钻进的钻头更换装置，包括外总成普通接头（1），其特征在于：所述外总成普通接头（1）过盈配合连接悬挂外管（2），所述悬挂外管（2）过盈配合连接普通外管（3），所述普通外管（3）的另一端设置有外总成与钻头接头（4），所述普通外管（3）通过外总成与钻头接头（4）连接钻头（5），所述外总成与钻头接头（4）上设置有外凸（41），所述钻头（5）上开设有内凹（52），所述外凸（41）卡接在内凹（52）的内部，所述钻头（5）包括钻头单元（51）和钻头单元连接机构（53），所述钻头单元（51）之间设置有钻头单元连接机构（53）。2.根据权利要求1所述的一种用于绳索取心钻进的钻头更换装置，其特征在于：所述钻头单元连接机构（53）包括可拆卸端（531））、恢复弹簧（532）、固定端（533）、榫头（534）、弹簧接入口（535）、可拆卸端中间变径限位装置（536）、可拆卸端顶部弹簧（537）和可拆卸端弹簧顶端打捞接口（538），所述钻头单元连接机构（53）的两侧分别设置有可拆卸端（531））和固定端（533），所述可拆卸端（531））和固定端（533）之间固定连接有恢复弹簧（532），所述内凹（52）上设置有榫头（534），所述钻头单元连接机构（53）上开设有榫眼，且榫眼榫卯连接榫头（534），所述钻头单元连接机构（53）上开设有可拆卸端弹簧顶端打捞接口（538），所述可拆卸端弹簧顶端打捞接口（538）的内部设置有可拆卸端顶部弹簧（537），所述可拆卸端顶部弹簧（537）另一端设置在弹簧接入口（535）的内部，所述可拆卸端顶部弹簧（537）外表面设置有可拆卸端中间变径限位装置（536）。3.根据权利要求1所述的一种用于绳索取心钻进的钻头更换装置，其特征在于：所述外凸（41）的端部设置有钝化处理层（411）。4.根据权利要求1所述的一种用于绳索取心钻进的钻头更换装置，其特征在于：所述悬挂外管（2）的内部设置有内总成打捞工具（6），所述内总成打捞工具（6）包括打捞工具单元（61）、垫枕一（62）和钢丝绳拉结腔一（63），所述内总成打捞工具（6）的内部设置有垫枕一（62），所述内总成打捞工具（6）的中部位置开设有钢丝绳拉结腔一（63），所述打捞工具单元（61）包括打捞工具单元端部突起（611）、打捞工具单元中间弹簧（612）、打捞工具单元中空收纳腔（613）和打捞工具单元中部装卸圈（614），所述垫枕一（62）的外表面设置有打捞工具单元中部装卸圈（614），所述打捞工具单元（61）上开设有打捞工具单元中空收纳腔（613），所述打捞工具单元中空收纳腔（613）的内部设置有打捞工具单元中间弹簧（612），所述打捞工具单元中间弹簧（612）的一端固定连接在打捞工具单元中部装卸圈（614）的外表面，所述打捞工具单元中间弹簧（612）的另一端设置在打捞工具单元端部突起（611）上，且打捞工具单元端部突起（611）滑动连接在打捞工具单元中空收纳腔（613）的内部。5.根据权利要求4所述的一种用于绳索取心钻进的钻头更换装置，其特征在于：所述打捞工具单元端部突起（611）包括端部突起的防滑锁紧扣（6111）、端部突起的防滑锁紧压缩弹簧（6112）和端部突起的逆向打捞钩（6113），所述打捞工具单元端部突起（611）的端部设置有端部突起的防滑锁紧扣（6111），...

【专利技术属性】
技术研发人员：李培妍，王立新，洪波，杨海洪，杨国建，张全锋，吕艳兵，杨锁，朱金乐，
申请(专利权)人：核工业天津工程勘察院，
类型：发明
国别省市：