阶梯式导向型无芯钻头制造技术

一种能钻进速度快，导向性能好的阶梯式导向型无芯钻头，它特别适用于煤矿井下，瓦斯抽采与抽放，泄放与排放、探放水，灭火钻孔，还适用于石油、地热井，水井、工程孔、煤层气采钻孔，页岩气采钻孔，技术方案是：前节、中节、尾节丝扣连接，前节端面焊硬质材料时成偏芯状，中节上面焊3块单层翼片，尾节上面焊4块双层翼片。钻进时前节与中节相互导向，钻孔直，小口径钻进，单层翼片扩孔钻时，双层阶梯式翼片逐级扩孔钻进，钻进速度快，结构合理，操作方便，可以加快钻探速度，提高了钻探各行业的综合效率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种钻探所需用的无芯钻头，适用于煤矿井下瓦斯气体抽采与抽放，瓦斯气体泄放与排放，探放水，灭火钻孔，还适用于石油、地热井、水井、煤层气采、页岩气采、工程钻孔。
技术介绍
目前，钻探不需取岩芯用的无芯钻头，如金刚石全面钻头、金刚石复合片(roc)内凹式无芯钻头，存在的问题是，无芯钻探时，钻头对岩层切削是全面切削，岩层对钻头阻カ大，所以钻进尺速度慢，工作效率低。同时钻机工作压カ对钻杆和钻头增大钻杆易折断。尤其在煤矿瓦斯抽采与抽放，泄放与排放无芯钻探中，钻进尺效率低、成孔少，直接影响了瓦斯治理的进度。探放水吋，金刚石全面钻头及金刚石复合片内凹式无芯钻头，遇高压力水时，由于这两种钻头与岩层之间的间隙小，高压力水水流不畅，对钻具产生大的压力，易将 钻具冲向孔外，不安全。遇高压カ瓦斯气体吋，易发生顶钻现象。
技术实现思路
为了克服金刚石全面钻头、金刚石复合片(PDC)内凹式无芯钻头，在钻探中，进尺速度慢，工作效率低，钻杆易折断，探放水不安全，瓦斯气体顶钻的问题，本技术提供一种新型阶梯式导向型无芯钻头，不仅克服了其它无芯钻头，进尺速度慢、阻カ大，钻机工作压カ对钻杆増大，钻杆易折断，探放水不安全问题，而且钻进尺吋，岩层对钻头阻カ小，钻进速度快，导向性能好，钻孔直，钻杆不易折断。由于阶梯作用，探放水钻进时，高压力水，对钻具产生的压カ减小，所以安全。由于阶梯作用，高压カ瓦斯气体不会对钻具产生顶钻的问题。本技术解决其技术问题，采用的技术方案是阶梯式导向型无芯钻头，是由前节、是节、尾节和单层翼片，双层阶梯式翼片组成。前节用圆钢加工，端部加工成偏芯状，并加工成偏芯水孔，加工通槽便于焊接硬质合金3块，对面用2块焊接。中节、尾节用厚壁地质钻杆加工而成。单层翼片和双层阶梯式翼片，用厚壁地质管材加工，加工槽ロ，同时加工协面。也可以用钢板加工，但是翼片与中节、尾节焊接面加工圆弧槽型，便于焊接牢固，周正。前节、中节、尾节按顺序丝扣连接。单层翼片协面焊接在中节尾部。双层阶梯式翼片协面，焊接尾节尾部。钻较软岩层时，用硬质合金焊接在单层翼片和双层阶梯式翼片槽ロ里面，前节端面通槽同样焊接硬质合金成偏芯状。钻较硬岩层时，用金刚石复合片(roc)焊接在单层和双层阶梯式槽里面，前节端面，通槽，同样焊接金刚石复合片成偏芯状。钻坚硬岩石时，将人造金刚石烧结在单层翼片和双层阶梯式翼片上面。烧结在前节端面成偏芯状。这样就加工成，硬质合金阶梯式导向型无芯钻头。金刚石复合片(roc)阶梯式导向型无芯钻头。人造金刚石阶梯式导向型无芯钻头。3种硬质材料不同的阶梯式导向型无芯钻头。旋转钻进时，由于偏芯，所以无岩芯，可根据地质岩层条件，合理选用3种阶梯式导向型无芯钻头。采用3块单层翼片，按120°均布，焊接在中节尾部上。采用4块双阶梯式翼片，按90°均布焊接在尾节尾部上。同时也可以按孔径要求，加工大口径阶梯式，导向型无芯钻头，但是，前节、中节、尾节直径増大，以满足多层阶梯多翼片的焊接。钻进时钻杆与尾节连接，钻软岩层时，采用中节3块单层翼片，尾节3块双层阶梯式翼片无芯钻头钻进，此种钻头，岩层对钻头的阻カ减到最小，此时钻进速度快，钻机工作压カ小，钻杆少力，不易折断。本技术的有益效果是，钻时时无芯，前节小口径先钻进岩层，中节单层翼片扩孔钻进，然后尾节双层阶梯式翼片逐级扩孔钻迸。这种钻进方式，钻机，钻杆省力。前节与中节相互起导向作用，中节又与尾节双层阶梯翼片前又起导向作用，所以钻孔直，钻进时遇高压力水，高瓦斯气体时，由于阶梯作用，不会对钻具产生大的压力，所以安全，钻时尺速度快，钻孔直，钻杆不易折断。阶梯式导向型无芯钻头，结构合理，进尺速度快，加工容易，使用方便，节省原材料。多钻瓦斯抽采与抽放钻孔，多抽取瓦斯气体，使瓦斯气体充分利用，同时，減少对矿井及人身的危害。附图说明 以下结合附图和实施例对本技术进ー步说明图I是本技术的示意图。图2是前节剖面构造图，图中I是偏芯水孔，2是偏芯通槽。图3是中节剖面图，图中I是单层翼片焊接位置。图4是尾节剖面图，图中I是双层阶梯式翼片焊接位置。图5是单层翼片加工示意图，图中I槽，2协面。图6是双层阶梯式翼片加工示意图，图中I槽，图中2槽ロ，图中3协面。在图I中I是前节，2是中节，3是单层翼片，4是尾节，5是双层阶梯式翼片，6是硬质合金，7是硬质合金，8是硬质合金。具体实施方式在图I中，前节(1)，中节(2)，尾节(4)用丝扣连接。在图I所示，实施例中，单层翼片(3)按120°均布焊结在中节(2)尾部。在图I所示实施例中，双层阶梯式翼片(5)按90°均布焊结在尾节(4)尾部。在图I所示实施例中，硬质合金(6)焊接双层阶梯式翼片(5)槽里面。在图I所示实施例中，硬质合金(7)焊接单层翼片(3)槽里面。在图I所示实施例中，硬质合金(8)焊接前节(I)偏芯通槽里面。在图2中，偏芯水孔⑴通槽(2)通槽(3)。在图2所示实施例中，通槽(2)焊3块硬质合金，成偏芯焊接，相对槽(3)焊2块硬质合金焊接。在图2所示实施例中，通槽2通槽(3)根据地质要求，焊金刚石复合片(H)C)。烧结人造金刚石。在图3中，单层翼片，图(5)焊接位置。在图4中，双层阶梯式翼片，图(6)焊接位置。在图5中，槽ロ(1)，协面(2)。在图5所示实例中，槽ロ(I)，根据地质要求焊金刚石复合片(PDC)，烧结人造金刚yR ο在图6 中，槽ロ(1)，槽ロ(2)，协面(3)。在图6所示实例中槽ロ(1)，槽ロ(2)根据地质要求，焊金刚石复 合片，烧结人造金刚石。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阶梯式导向型无芯钻头，由前节、中节、尾节、硬质合金组成，其特征在于组成中包括单层翼片(3)，双层阶梯式翼片(5)，硬质合金(7)焊接在单层翼片(3)上，硬质合金(6)焊接在双层阶梯式翼片(5)上，硬质合金(8)焊接前节(1)端面3块一组，2块一组成偏芯状。

【技术特征摘要】
1.一种阶梯式导向型无芯钻头，由前节、中节、尾节、硬质合金组成，其特征在于组成中包括单层翼片(3)，双层阶梯式翼片(5)，硬质合金(7)焊接在单层翼片(3)上，硬质合金(6)焊接在双层阶梯式翼片(5)上，硬质合金(8)焊接前节(I)端面3块一組，2块ー组成偏...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱宝顺，
申请(专利权)人：朱宝顺，
类型：实用新型
国别省市：