一种自冲击取心钻头、取心钻具及其制作方法技术

本申请公开了一种自冲击取心钻头、取心钻具及其制作方法，取心钻头包括：钻头胎体，钻头胎体的中心设有第一通孔，钻头胎体上还设有第二通孔，第二通孔和第一通孔平行设置；第二通孔包括相互连接的第一部分和第二部分，第一部分的孔的尺寸大于第二部分的孔的尺寸；钻头胎体上设有连接螺纹；封堵头，其连接在第一部分的一端；弹性件，其设置在第一部分内；弹性件的一端与封堵头抵接；以及冲锤，其包括相互连接的锤帽部和锤体部；锤帽部设置在第一部分内，锤体部设置在第二部分内；弹性件的另一端与锤帽部抵接；弹性件处于自然伸长状态时，锤体部的一端伸出于第二部分的孔外。本申请的取心钻头自身能够提供冲击荷载辅助碎岩，结构更加简化。化。化。

【技术实现步骤摘要】
一种自冲击取心钻头、取心钻具及其制作方法


[0001]本申请属于钻探设备
，更具体地说，是涉及一种自冲击取心钻头、取心钻具及其制作方法。

技术介绍

[0002]目前，地质勘探、钻探、石油钻井中一般都是利用冲击器(常用名：潜孔锤、液动锤或气动锤)配合泥浆泵、钻杆、钻头作为冲击旋转碎岩的工具。其工作机理为在旋转切削岩石的基础上累加一个周期性的冲击载荷辅助碎岩。但由于冲击器钻头自身不能提供冲击荷载，冲击器在开始正常工作时需要从外部输入能量，一般是通过连接的泥浆泵或空压机提供，连接泥浆泵或空压机导致冲击器结构复杂、体积较大，调试和维护保养较复杂。
[0003]此外，目前常用的冲击器辅助碎岩工具，为保证其在孔(井)底正常工作，要在地表做相关的调试工作。液动冲击器的正常工作需要对泵压和泵量有着严格要求，在使用时，所配合的泥浆泵型号比正常施工要大，在全孔漏湿钻孔施工时，会因为泵压低而难以正常工作，且冲击器的部分工件价格较高，使用的成本较大。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种自冲击取心钻头、取心钻具及其制作方法，以解决现有技术中的冲击器的取心钻头自身不能提供冲击荷载，需要额外连接能量输入设备导致的冲击器结构复杂、体积较大、调试和维护保养较复杂以及设备成本较高的技术问题。
[0005]为实现上述目的，第一方面，本申请提供了一种自冲击取心钻头，包括：
[0006]钻头胎体，所述钻头胎体的中心设有第一通孔，所述钻头胎体上还设有第二通孔，所述第二通孔和所述第一通孔平行设置；所述第二通孔包括相互连接的第一部分和第二部分，所述第一部分的孔的尺寸大于所述第二部分的孔的尺寸；所述钻头胎体上设有连接螺纹；
[0007]封堵头，其连接在所述第一部分的一端；
[0008]弹性件，其设置在所述第一部分内；所述弹性件的一端与所述封堵头抵接；以及，
[0009]冲锤，其包括相互连接的锤帽部和锤体部；所述锤帽部设置在所述第一部分内，所述锤体部设置在所述第二部分内；
[0010]所述弹性件的另一端与所述锤帽部抵接；所述弹性件处于自然伸长状态时，所述锤体部的一端伸出于所述第二部分的孔外。
[0011]进一步地，还包括垫片，所述垫片设于所述弹性件和所述锤帽部之间，所述垫片两侧分别与所述弹性件和所述锤帽部抵接。
[0012]进一步地，所述第二通孔在所述钻头胎体上设有多个，多个所述第二通孔环绕所述第一通孔设置。
[0013]进一步地，所述第一部分的一端设有内螺纹，所述封堵头与所述内螺纹螺纹连接。
[0014]进一步地，所述钻头胎体的内壁上还设有内水槽，所述内水槽沿所述钻头胎体的
轴向设置，所述内水槽与所述第一通孔相连通。
[0015]进一步地，所述钻头胎体的端面上还设有底水槽，所述底水槽与所述第一通孔相连通。
[0016]进一步地，所述钻头胎体的外壁上还设有外水槽，所述外水槽与所述底水槽相连通。
[0017]进一步地，所述底水槽设有多个，多个所述底水槽环绕所述第一通孔设置。
[0018]本申请的第二方面，还提供了一种取心钻具，所述取心钻具包括上述任意一项所述的自冲击取心钻头。
[0019]本申请的第三方面，还提供了一种自冲击取心钻头的制作方法，包括以下步骤：
[0020]在钻头胎体上沿所述钻头胎体的轴向方向分别钻第一部分的孔和第二部分的孔；所述第一部分的孔的尺寸大于所述第二部分的孔的尺寸；所述第一部分的孔和所述第二部分的孔连通形成第二通孔；所述第二通孔和所述钻头胎体的第一通孔平行设置；
[0021]将冲锤装入所述第二通孔内，且所述冲锤的锤帽部位于所述第一部分内，所述冲锤的锤体部位于所述第二部分内；
[0022]将弹性件装入所述第二通孔内，所述弹性件的一端与所述锤帽部抵接；
[0023]将封堵头连接在所述第一部分的一端，使所述弹性件的另一端与所述封堵头抵接。
[0024]与现有技术相比，本申请具有以下的技术效果：
[0025]本申请的一种自冲击取心钻头通过在钻头胎体内设置弹性件和冲锤，使得钻头在钻进过程中，与所钻进地层相互配合，自身能够提供冲击荷载辅助碎岩，无需额外连接泥浆泵、空压机等能量输入设备，使得采用本申请的自冲击取心钻头的钻具结构更加简化、减小钻具整体体积，同时简化钻具的调试和维护保养操作，并降低设备成本。
[0026]本申请的一种自冲击取心钻头的制作方法简单，各组成部件易于装配，便于后期的保养与更换。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本申请实施例提供的一种自冲击取心钻头的剖面结构示意图；
[0029]图2为图1中钻头胎体的结构示意图；
[0030]图3为图2的正视图；
[0031]图4为图2的仰视图；
[0032]图5为本申请实施例提供的一种自冲击取心钻头钻进过程工作示意图；
[0033]图6为本申请实施例提供的一种自冲击取心钻头的单个冲锤工作时产生冲击荷载的示意图。
[0034]其中，图中各附图标记：
[0035]1、钻头胎体，2、封堵头，3、弹性件，4、冲锤，5、垫片，101、第一通孔，102、第二通孔，
103、连接螺纹，104、内水槽，105、底水槽，106、外水槽，401、锤帽部，402、锤体部，1021、第一部分，1022、第二部分，10211、内螺纹。
具体实施方式
[0036]为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0037]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
[0038]需要理解的是，术语“长度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0039]此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自冲击取心钻头，其特征在于，包括：钻头胎体，所述钻头胎体的中心设有第一通孔，所述钻头胎体上还设有第二通孔，所述第二通孔和所述第一通孔平行设置；所述第二通孔包括相互连接的第一部分和第二部分，所述第一部分的孔的尺寸大于所述第二部分的孔的尺寸；所述钻头胎体上设有连接螺纹；封堵头，其连接在所述第一部分的一端；弹性件，其设置在所述第一部分内；所述弹性件的一端与所述封堵头抵接；以及，冲锤，其包括相互连接的锤帽部和锤体部；所述锤帽部设置在所述第一部分内，所述锤体部设置在所述第二部分内；所述弹性件的另一端与所述锤帽部抵接；所述弹性件处于自然伸长状态时，所述锤体部的一端伸出于所述第二部分的孔外。2.如权利要求1所述的一种自冲击取心钻头，其特征在于，还包括垫片，所述垫片设于所述弹性件和所述锤帽部之间，所述垫片两侧分别与所述弹性件和所述锤帽部抵接。3.如权利要求1所述的一种自冲击取心钻头，其特征在于，所述第二通孔在所述钻头胎体上设有多个，多个所述第二通孔环绕所述第一通孔设置。4.如权利要求1所述的一种自冲击取心钻头，其特征在于，所述第一部分的一端设有内螺纹，所述封堵头与所述内螺纹螺纹连接。5.如权利要求1
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4任意一项所述的一种自冲击取心钻头，其特征在于，所述钻头胎体的内壁上还设有内水槽，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆洪智，方长亮，吴文兵，余瑞琪，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：