一种矿用软岩钻进防塌孔钻头钻杆机构制造技术

技术编号:39182542 阅读:12 留言:0更新日期:2023-10-27 08:30
本发明专利技术公开了一种矿用软岩钻进防塌孔钻头钻杆机构,属于采矿领域,包括钻杆,所述钻杆的下端固定安装有固定杆,所述固定杆的下端面开设有活动腔,所述活动腔的内部插接有伸缩杆,所述伸缩杆的下端固定连接有钻头筒,所述伸缩杆的侧表面靠近下端位置转动连接有三组第一活动杆,所述第一活动杆的上端转动连接有第二活动杆,所述第二活动杆与固定杆的侧壁转动连接;所述钻杆的外部套设有钻孔套管,所述钻孔套管与钻杆通过固定机构进行连接。可以实现通过在钻孔时每个受力杆都会对受力槽的内壁进行施加压力,可以保证伸缩杆能均匀的受力,在伸缩杆转动时可以减少伸缩杆抖动的幅度,大大提高第一活动杆和第二活动杆使用的寿命。命。命。

【技术实现步骤摘要】
一种矿用软岩钻进防塌孔钻头钻杆机构


[0001]本专利技术涉及采矿领域,更具体地说,涉及一种矿用软岩钻进防塌孔钻头钻杆机构。

技术介绍

[0002]钻头和钻杆是钻井设备的主要组成部分,钻头的主要作用是破碎岩石、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。
[0003]在对软岩层进行钻探时,因为软岩的质地较软,通过钻头和钻杆打出的钻孔容易出现周围的土层向钻孔内流入,形成塌孔,为了钻孔周围的土质较为的紧密,防止出现塌孔的问题,现有技术一般是采用压实钻孔周围的土层来进行解决,如中国专利公开的一种防塌孔抱钻双向钻头,授权公告号为:CN214787201U,公开文件1中在进行打孔时,通过扩张杆体不断的压实钻孔周围的土质来实现防塌孔。
[0004]公开文件1中的解决方案虽然一定程度上解决了防塌孔的问题,但是在遇到钻孔的一侧有土堆,另一侧是平坦的,这样会造成钻孔的两侧土层受到的压力不同,钻孔有土堆的一侧会很容易向平坦的一侧倾倒,还是容易出现塌孔的问题,为解决钻孔两侧受力不一样的问题,中国专利公开了一种适合破碎地层钻探的钻头,授权公告号为:CN105545215B,公开文件2中在进行钻孔时钻孔套管会随钻头一起向下移动,钻孔套管会支撑钻孔内壁的土层,即使钻孔内壁的土层出现崩塌也会受到钻孔套管的抵挡,不会出现塌孔的问题,但公开文件2中钻头在进行探钻时,因为内部安装有弹簧,且部件连接处的支撑点较为的薄弱,那样钻头在进行打孔时,会造成钻头和钻杆的震动幅度较大,钻头不仅会出现上下震动,还会出现左右震动,在进行左右震动时会造成钻孔周围土层的震动,土层不断地向钻孔的内部塌陷,虽然有钻孔套管的阻隔,也增加了钻孔套管的摩擦力,会造成钻孔套管难以跟随钻头一起向土层内部进行移动,影响钻孔的效率。
[0005]鉴于此,针对上述存在的不足,本专利技术基于现有技术中的钻头钻杆钻机构进行了改进和优化,研制出一种矿用软岩钻进防塌孔钻头钻杆机构。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的问题,本专利技术的目的在于提供一种矿用软岩钻进防塌孔钻头钻杆机构,可以实现通过在钻孔时每个受力杆都会对受力槽的内壁进行施加压力,可以保证伸缩杆能均匀的受力,在伸缩杆转动时可以减少伸缩杆抖动的幅度,大大提高第一活动杆和第二活动杆使用的寿命。
[0007]为解决上述问题,本专利技术采用如下的技术方案。
[0008]一种矿用软岩钻进防塌孔钻头钻杆机构,包括钻杆,所述钻杆的下端固定安装有固定杆,所述固定杆的下端面开设有活动腔,所述活动腔的内部插接有伸缩杆,所述伸缩杆的下端固定连接有钻头筒,所述伸缩杆的侧表面靠近下端位置转动连接有三组第一活动
杆,所述第一活动杆的上端转动连接有第二活动杆,所述第二活动杆与固定杆的侧壁转动连接;所述钻杆的外部套设有钻孔套管,所述钻孔套管与钻杆通过固定机构进行连接。
[0009]进一步地,所述钻头筒的下表面转动连接有多组安装板,所述安装板的下表面固定连接有多组摩擦板,所述安装板的上端固定连接有连接筒,所述连接筒的上端贯穿钻头筒并固定连接有第一齿轮,所述第一齿轮的一侧啮合连接有第二齿轮,所述第二齿轮的上表面固定连接有往复丝杆,所述往复丝杆的侧表面螺纹传动配重块,所述配重块的侧表面固定安装有滑块,所述钻头筒的内壁对应滑块的位置开设有滑槽;多组所述摩擦板之间设置有破岩针,所述破岩针的下端呈锥形结构设计,所述破岩针的上端依次贯穿安装板、连接筒、第一齿轮并延伸至钻头筒的内部,所述破岩针的上端固定连接有受力块。
[0010]进一步地,所述破岩针的侧表面固定连接有阻隔环,所述连接筒的下端面开设有限位槽,所述阻隔环设置在限位槽内。
[0011]进一步地,所述固定杆的侧表面上开设有均匀分布的螺纹孔,所述螺纹孔连通至活动腔内,所述螺纹孔内设置有长螺栓,所述长螺栓设置在同一水平面的螺纹孔内。
[0012]进一步地,所述长螺栓的上下两方均设置有短螺栓,所述短螺栓安装未安装有长螺栓的螺纹孔内。
[0013]进一步地,所述伸缩杆的侧表面固定连接有均匀分布的受力杆,所述活动腔的内壁开有对应受力杆的受力槽。
[0014]进一步地,所述钻杆的侧表面缠绕有螺旋板。
[0015]进一步地,所述钻孔套管的侧壁上均匀开设有排浆孔。
[0016]进一步地,所述固定机构包括固定环、半套筒及连接杆,所述钻杆的侧表面靠近上端位置固定安装有固定环,所述固定环的左右两侧均套设有半套筒,所述半套筒的一侧外表面固定连接有连接杆,所述连接杆与钻孔套管固定连接。
[0017]进一步地,所述连接杆的一端贯穿钻孔套管,所述连接杆的侧表面位于钻孔套管的侧壁两侧均螺纹固定连接有螺帽,所述半套筒的前后两端均固定连接有耳板,两组所述半套筒上的耳板通过螺栓进行固定连接。
[0018]相比于现有技术,本专利技术的有益效果在于:(1)本方案通过在钻孔时每个受力杆都会对受力槽的内壁进行施加压力,可以保证伸缩杆能均匀的受力,在伸缩杆转动时可以减少伸缩杆抖动的幅度,大大提高第一活动杆和第二活动杆使用的寿命。
[0019](2)本方案在钻孔时配重块不断地上下移动来撞击破岩针,有助于软岩层在破岩针的撞击下出现破裂,破裂后的软岩会被摩擦板快速摩擦掉,在摩擦的同时会驱动破岩针再次的向软岩层处进行撞击,并如此反复,从而有助于提高钻孔的效率。
[0020](3)本方案通过控制伸缩杆进入活动腔内部的深度不同,可以控制第一活动杆与第二活动杆形成的弓形程度不同,来实现对钻孔前,钻头直径的调节,实现一个钻头可以打不同大小的钻孔。
[0021](4)本方案在钻杆转动时通过螺旋板输送碎岩石和泥浆,泥浆和一些较小的碎岩石会从排浆孔处排出,通过开设排浆孔的操作可以快速的把岩石和泥浆排出到钻孔套管的
外部,一定程度上也减少了对钻杆旋转的压力。
附图说明
[0022]图1为本专利技术整体结构的剖面视图;图2为本专利技术图1中A点的放大视图;图3为本专利技术钻头筒的仰视图;图4为本专利技术钻头筒上端内部展示图;图5为本专利技术钻头筒整体内部展示图;图6为本专利技术破岩针安装位置处的拆分图;图7为本专利技术第一齿轮下表面部件的展示图;图8为本专利技术伸缩杆的立体视图;图9为本专利技术固定杆的立体视图;图10为本专利技术图1中B点的放大视图;图11为本专利技术固定机构的拆分图。
[0023]图中标号说明:1、钻头筒;2、第一活动杆;3、第二活动杆;4、伸缩杆;5、固定杆;6、活动腔;7、钻杆;8、钻孔套管;9、安装板;10、摩擦板;11、破岩针;12、连接筒;13、第一齿轮;14、第二齿轮;15、往复丝杆;16、配重块;17、滑块;18、滑槽;19、耳板;20、受力块;21、阻隔环;22、限位槽;23、螺纹孔;24、短螺栓;25、长螺栓;26、螺旋板;27、排浆孔;28、固定环;29、半套筒;30、连接杆;31、螺帽;32、受力杆;33、受力槽。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿用软岩钻进防塌孔钻头钻杆机构,包括钻杆(7),其特征在于:所述钻杆(7)的下端固定安装有固定杆(5),所述固定杆(5)的下端面开设有活动腔(6),所述活动腔(6)的内部插接有伸缩杆(4),所述伸缩杆(4)的下端固定连接有钻头筒(1),所述伸缩杆(4)的侧表面靠近下端位置转动连接有三组第一活动杆(2),所述第一活动杆(2)的上端转动连接有第二活动杆(3),所述第二活动杆(3)与固定杆(5)的侧壁转动连接;所述钻杆(7)的外部套设有钻孔套管(8),所述钻孔套管(8)与钻杆(7)通过固定机构进行连接。2.根据权利要求1所述的一种矿用软岩钻进防塌孔钻头钻杆机构,其特征在于:所述钻头筒(1)的下表面转动连接有多组安装板(9),所述安装板(9)的下表面固定连接有多组摩擦板(10),所述安装板(9)的上端固定连接有连接筒(12),所述连接筒(12)的上端贯穿钻头筒(1)并固定连接有第一齿轮(13),所述第一齿轮(13)的一侧啮合连接有第二齿轮(14),所述第二齿轮(14)的上表面固定连接有往复丝杆(15),所述往复丝杆(15)的侧表面螺纹传动配重块(16),所述配重块(16)的侧表面固定安装有滑块(17),所述钻头筒(1)的内壁对应滑块(17)的位置开设有滑槽(18);多组所述摩擦板(10)之间设置有破岩针(11),所述破岩针(11)的下端呈锥形结构设计,所述破岩针(11)的上端依次贯穿安装板(9)、连接筒(12)、第一齿轮(13)并延伸至钻头筒(1)的内部,所述破岩针(11)的上端固定连接有受力块(20)。3.根据权利要求2所述的一种矿用软岩钻进防塌孔钻头钻杆机构,其特征在于:所述破岩针(11)的侧表面固定连接有阻隔环(21),所述连接筒(12)的下端面开设有限位槽(22),所述阻隔环(21)设置在限位槽(22)内。4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员:薛素娟范守俊步跃跃王栋肖宝喜田惠
申请(专利权)人:山东千颐科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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