【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钻井设备，具体涉及一种便于清理钻头的钻井装置。
技术介绍
1、在煤矿钻探
，钻头和钻杆承担主要的钻进工作，钻头牢固安装在钻杆底部，与钻杆形成一个整体，钻头伸入地面以下，钻杆顶部伸出地面并连接驱动设备，驱动设备通过钻杆带动钻头高速转动，从而进行钻进操作。目前，普通的钻杆为一个中空的细长圆桶，钻头是一个中空的圆柱体且上下口敞开，钻头底部的边沿设置一圈截齿，循环液在地面上输入钻杆内部，再沿着钻杆流至地下钻进的钻头处，再从钻头的底部开口沿着钻孔孔隙流到孔口直至地面泥浆池内，钻杆和钻头的内部形成循环液的流动通道，有利于循环液顺利流出。
2、在实际的钻井工程中，可能遇到断层破碎带，其岩体的连续性和完整性极差，断层破碎带将消耗大量的循环液，无法进行正常钻进。另外，当钻头遇到煤矿地下的含砾石的地层时，被钻头击碎的砾岩碎块容易从钻头的底部开口进入钻头或钻杆，容易卡钻，出现孔内事故，导致无法正常钻进，同时，钻头被砾岩碎块堵塞，使得循环液排出不畅。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提供一种便于清理钻头的钻井装置，包括钻杆、钻头和连接部，连接部可拆卸地连接在钻杆与钻头之间，钻杆、连接部和钻头均为中空的圆柱形，钻杆、连接部和钻头的顶部和底部都敞开，使得三者的内部形成循环液的流动通道；
2、连接部的内径小于钻杆和钻头的内径，连接部的侧壁顶部设有可启闭的截断门，用于清理钻头之前截断循环液的流动通道，避免清理时钻杆内的循环液进入连接部和钻头；连接部的侧壁上设有
3、本专利技术所述的钻井装置，在钻杆与钻头之间安装可拆卸的连接部，在连接部内部进行结构改进，解决钻头堵塞的问题。具体的，当钻头被堵被卡时，截断门关闭，阻断循环液的通道，开启排空门，将排空门上方已有的循环液或泥浆排出连接部，仅留钻头内被堵塞处以上的少量循环液或泥浆，能通过堵住的砾石边缘向外渗流，不影响清理板清理砾石。排空门关闭后，清理板反复升降，下降时撞击卡在钻头内的砾石，反复撞击后，砾石碎裂掉出钻头。然后清理板复位，截断门开启，循环液继续下降，由于连接部内径较小，形成收缩段，循环液在连接部流速增加，冲击碎裂的砾石，将砾石彻底冲出。由于连接部处循环液流速较快，在钻头正常工作时，较快的循环液冲出钻头，也能有效避免钻头被砾石堵塞。当钻头钻进断层破碎带时，排空门开启，使得泥浆能同时从连接部侧面和钻头底部排出，能在两个维度和三个位置上对所述钻井装置底部的断层破碎带进行封堵，提高封堵效率。
4、所述连接部为可拆卸式的，钻头和钻杆为本领域的常规形式，只需要加工制作连接部即可，无需制作新的钻头和钻杆，节约了工程成本。
5、可选的，所述连接部与钻头、钻杆同心设置，连接部的外径与钻头、钻杆的外径相同，使得所述排空门关闭后，钻杆、连接部和钻头的外壁光滑。
6、进一步可选的，所述连接部的顶部通过螺纹连接钻杆的底部，连接部的底部通过螺纹连接钻头的顶部。
7、可选的，所述连接部的侧壁包括上部的收纳部和下部的运动部，收纳部的内壁与外壁之间设有收纳腔，收纳腔用于收纳截断门和部分清理板；
8、运动部的外壁与收纳部的外壁处于同一竖直面且厚度相同，即收纳部的外壁向下竖直延伸形成运动部的外壁；清理板靠近连接部的外壁的内侧面。
9、进一步可选的，所述收纳腔的内壁由上至下包括倾斜部分和竖直部分，倾斜部分的内壁是向连接部内部倾斜的，使得收纳腔的顶部为上小下大的，从钻杆输下的循环液进入连接部时在倾斜部分进行加速，然后再进入竖直部分对应的连接部内部。
10、进一步可选的，所述截断门包括若干个扇形门板，扇形门板的两侧边沿较薄，便于相邻的扇形门板相互搭接或对接；收纳腔内壁对应扇形门板的位置设有一圈连续的镂空条一，形成扇形门板进出收纳腔的通道；
11、截断门开启时，扇形门板收缩进入收纳腔内，且沿着收纳腔排成一圈；截断门关闭时，若干个扇形门板同时通过镂空条一转出收纳腔，并在循环液的流动通道的横截面上彼此对接，组成完整的圆形，完全阻断循环液的流动通道。
12、进一步可选的，所述排空门设在运动部的底部，包括内外位置对应的内层门和外层门，内层门关闭时，处于收纳腔的下方，且内层门遮蔽外层门；内层门上升收入收纳腔时，实现内层门的开启；内层门具有配合连接部外壁的弧度；
13、外层门为运动部外壁的一部分，外层门的顶部与对接的外壁铰接，且该铰接部件处于内层门与外层门之间，使得外层门处的外壁依然光滑，外层门能够向连接部内部转动，实现外层门的开启。
14、进一步可选的，所述收纳腔的底部对应内层门的位置设有镂空条二，镂空条二的形状配合内层门的弧度和形状，用于允许内层门上升以进入收纳腔；
15、收纳腔内部对应内层门的位置设有导轨一，导轨一设在收纳腔外壁的内侧面，内层门面对连接部外壁的一侧设有滑块一，内层门通过滑块一滑动连接导轨一，能够沿着导轨一上下移动；内层门关闭时，内层门的顶部也能通过镂空条二伸入收纳腔底部，使得滑块一始终不脱离导轨一。
16、可选的，所述清理板具有配合连接部外壁的弧度，且底部安装防撞胶条，减少撞击砾石时对清理板的冲击；
17、收纳腔的底部对应清理板的位置设有镂空条三，镂空条三的形状配合清理板的弧度和形状，用于允许清理板进入收纳腔；
18、收纳腔内部对应清理板的位置设有导轨二，导轨二设在收纳腔外壁的内侧面，清理板面对连接部外壁的一侧设有滑块二，清理板通过滑块二滑动连接导轨二，能够沿着导轨二上下移动，滑块二始终不脱离导轨二。
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1.一种便于清理钻头的钻井装置，其特征在于，包括钻杆、钻头和连接部，连接部可拆卸地连接在钻杆与钻头之间，钻杆、连接部和钻头均为中空的圆柱形，钻杆、连接部和钻头的顶部和底部都敞开，使得三者的内部形成循环液的流动通道；
2.根据权利要求1所述的便于清理钻头的钻井装置，其特征在于，所述连接部与钻头、钻杆同心设置，连接部的外径与钻头、钻杆的外径相同，使得所述排空门关闭后，钻杆、连接部和钻头的外壁光滑；
3.根据权利要求1所述的便于清理钻头的钻井装置，其特征在于，所述连接部的侧壁包括上部的收纳部和下部的运动部，收纳部的内壁与外壁之间设有收纳腔，收纳腔用于收纳截断门和部分清理板；
4.根据权利要求3所述的便于清理钻头的钻井装置，其特征在于，所述截断门包括若干个扇形门板，扇形门板的两侧边沿较薄，便于相邻的扇形门板相互搭接或对接；收纳腔内壁对应扇形门板的位置设有一圈连续的镂空条一，形成扇形门板进出收纳腔的通道；
5.根据权利要求3所述的便于清理钻头的钻井装置，其特征在于，所述排空门设在运动部的底部，包括内外位置对应的内层门和外层门，内层门关闭时，处
6.根据权利要求5所述的便于清理钻头的钻井装置，其特征在于，所述收纳腔的底部对应内层门的位置设有镂空条二，镂空条二的形状配合内层门的弧度和形状，用于允许内层门上升以进入收纳腔。
7.根据权利要求5所述的便于清理钻头的钻井装置，其特征在于，所述收纳腔内部对应内层门的位置设有导轨一，导轨一设在收纳腔外壁的内侧面，内层门面对连接部外壁的一侧设有滑块一，内层门通过滑块一滑动连接导轨一，能够沿着导轨一上下移动；内层门关闭时，内层门的顶部也能通过镂空条二伸入收纳腔底部，使得滑块一始终不脱离导轨一。
8.根据权利要求3所述的便于清理钻头的钻井装置，其特征在于，所述清理板具有配合连接部外壁的弧度，且底部安装防撞胶条，减少撞击砾石时对清理板的冲击。
9.根据权利要求8所述的便于清理钻头的钻井装置，其特征在于，所述收纳腔的底部对应清理板的位置设有镂空条三，镂空条三的形状配合清理板的弧度和形状，用于允许清理板进入收纳腔。
10.根据权利要求9所述的便于清理钻头的钻井装置，其特征在于，所述收纳腔内部对应清理板的位置设有导轨二，导轨二设在收纳腔外壁的内侧面，清理板面对连接部外壁的一侧设有滑块二，清理板通过滑块二滑动连接导轨二，能够沿着导轨二上下移动，滑块二始终不脱离导轨二。
...【技术特征摘要】
1.一种便于清理钻头的钻井装置，其特征在于，包括钻杆、钻头和连接部，连接部可拆卸地连接在钻杆与钻头之间，钻杆、连接部和钻头均为中空的圆柱形，钻杆、连接部和钻头的顶部和底部都敞开，使得三者的内部形成循环液的流动通道；
2.根据权利要求1所述的便于清理钻头的钻井装置，其特征在于，所述连接部与钻头、钻杆同心设置，连接部的外径与钻头、钻杆的外径相同，使得所述排空门关闭后，钻杆、连接部和钻头的外壁光滑；
3.根据权利要求1所述的便于清理钻头的钻井装置，其特征在于，所述连接部的侧壁包括上部的收纳部和下部的运动部，收纳部的内壁与外壁之间设有收纳腔，收纳腔用于收纳截断门和部分清理板；
4.根据权利要求3所述的便于清理钻头的钻井装置，其特征在于，所述截断门包括若干个扇形门板，扇形门板的两侧边沿较薄，便于相邻的扇形门板相互搭接或对接；收纳腔内壁对应扇形门板的位置设有一圈连续的镂空条一，形成扇形门板进出收纳腔的通道；
5.根据权利要求3所述的便于清理钻头的钻井装置，其特征在于，所述排空门设在运动部的底部，包括内外位置对应的内层门和外层门，内层门关闭时，处于收纳腔的下方，且内层门遮蔽外层门；内层门上升收入收纳腔时，实现内层门的开启；内层门具有配合连接部外壁的弧度；
【专利技术属性】
技术研发人员：郭强，宋忠亮，朱利岗，王自国，宁树正，杨廷军，王印，陈大林，罗刚，赵奇，
申请(专利权)人：中国煤炭地质总局勘查研究总院，
类型：发明
国别省市：
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