CN100342113C - 钻头组件 - Google Patents

钻头组件 Download PDF

Info

Publication number
CN100342113C
CN100342113C CNB2003801073387A CN200380107338A CN100342113C CN 100342113 C CN100342113 C CN 100342113C CN B2003801073387 A CNB2003801073387 A CN B2003801073387A CN 200380107338 A CN200380107338 A CN 200380107338A CN 100342113 C CN100342113 C CN 100342113C
Authority
CN
China
Prior art keywords
bit
annular
lead
assembly
drill bit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CNB2003801073387A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1732325A (zh
Inventor
M·马蒂拉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robit PLC
Original Assignee
Robit Rocktools Ltd Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=8565149&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CN100342113(C) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Robit Rocktools Ltd Oy filed Critical Robit Rocktools Ltd Oy
Publication of CN1732325A publication Critical patent/CN1732325A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100342113C publication Critical patent/CN100342113C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/64—Drill bits characterised by the whole or part thereof being insertable into or removable from the borehole without withdrawing the drilling pipe
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/36—Percussion drill bits
    • E21B10/40—Percussion drill bits with leading portion
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/26—Drill bits with leading portion, i.e. drill bits with a pilot cutter; Drill bits for enlarging the borehole, e.g. reamers
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/62—Drill bits characterised by parts, e.g. cutting elements, which are detachable or adjustable
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B6/00—Drives for drilling with combined rotary and percussive action

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Drilling Tools (AREA)

Abstract

钻头组件，用于以冲击与旋转相结合或只以旋转工作的钻井装置，包括：钻井孔中央部位的定向钻头(1)；与所述定向钻头连接的用于钻外环的环形钻头(2)；在所述定向钻头(1)与环形钻头(2)之间把冲击力和/或旋转运动从所述定向钻头传送到所述环形钻头的表面的装置，所述钻头组件还包括把保护套管放入钻进中的井孔的组合件。在这种钻头组件中阻止定向钻头(1)与环形钻头(2)之间旋转和轴向移动的结构一起配备于所述环形钻头的衬部(5)形成在钻进方向看到的所述衬部的后缘，所述后缘有不同方向的表面，其中一表面部分(4)把旋转运动力传到环形钻头(2)，而相邻的表面部分(3)传递力把所述环形钻头拉出井孔。

Description

钻头组件
技术领域
本发明涉及钻头组件，用于以冲击与旋转结合或仅以旋转而工作的钻井装置的这种钻头组件包括：钻井孔中央部位的定向钻头；与所述定向钻头连接用于钻外环的环形钻头；在所述定向钻头与环形钻头之间用于传送冲击力和/或旋转运动的表面。所述钻头组件还包括把保护套管放入钻进中的井孔的组合件。
背景技术
在现有技术中，英国专利说明书959955号说明了像上面所说的有中钻头和环形钻头的一种钻井装置，其中引用的环形钻头用卡口连接可以锁定于中钻头。在所述环形钻头的内表面上设有多个纵向槽，而且还设置多个终止于某些点的横向槽，中钻头的托座在把环形钻头安装于中钻头时首先沿所述纵向槽延伸，最后，使钻头之间旋转，所述托座到达横向槽的终端。所述纵向槽同时起冲洗媒剂通道的作用。
从其后的芬兰专利说明书FI-96518号中获知钻头之间的类似卡口式锁定，即使在此实施例中，所述纵向卡口式锁定槽也起冲洗通道的作用。
这种卡口式锁定的缺点是必须在两个独立的方向上加工环形钻头的内表面，或者，所述内表面必须加工得使托座一定朝向环形钻头的中心。不可以把环形钻头的内表面制成直的圆桶形表面。而且，与上述解决办法相关的是在钻进之中使中钻头与锁定的环形钻头一起回到钻孔中出现困难。在这种重新装配的情况下，不可能发现在卡口式锁定中何时发生纵向移动，也不可能发现何时是旋转中钻头进行锁定的合适时机。这在深钻孔中是很困难的，往往在卡口式锁定尚未很好完成的情况下钻进就开始了。
发明内容
为了克服环形钻头与中钻头之间的上述缺点，开发了一种新实施例，其特征在于在这种钻头组件中阻止环形钻头与定向钻头之间的旋转和轴向移动的结构配备于所述环形钻头衬部后缘，从而所述结构位于其直径大于内表面直径Ds的部分，在所述内表面上没有槽，所述定向钻头上的锁定突出部适合于与上述部分的衬部上的与所述突出部相反的凹口形配合，所述突出部与衬壁接合，所述凹口形有一表面部分能把旋转力传到所述环形钻头，而邻近的表面部分能传递力把所述环形钻头拉出井孔。
根据本发明的钻头组件的优点是对所述环形钻头或者相应的中钻头即定向钻头加工很容易，因为在这种情况下，例如，所述环形钻头的内表面是没有槽或托座的圆桶形表面。必须在所述定向钻头的外表面上制造出环形槽和形状，但在这种工件的外表面上加工是很容易的。必须在所述环形钻头的衬部制造出形状，但就其特点而言这种制造使用的是通常的制造方法。可以在钻进中和重新安装时把所述定向钻头拉出井孔，在根据本发明的实施例中，只要旋转方向正确，肯定会引导到其相对于所述环形钻头的位置。传送冲击力的相反表面倾斜时向所述环形钻头轴向推动所述定向钻头并使之进入所述环形钻头，这样使所述部分互相锁定。可以通过定向钻头把环形钻头和保护套管拉出井孔，例如，通过同时向锁定方向旋转所述定向钻头。
附图说明
图1是显示所述钻井装置顶端的侧视图。
图2显示所述钻井装置的顶端，并示出保护套管和钻套管的断面图。
图3显示把环形钻头和定向钻头分解开的钻井装置。
图4显示另一种锁定方法
图5显示环形钻头的立体图。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明。
图1显示钻井装置，它包括：定向钻头，或者称为中钻头1；环形钻头2；最远的钻套管9和保护套管10。
图2更精确地显示所述钻井装置的构造，在衬部5，桶状环形钻头内表面加工出倾角形状6和凹口形状3、4。部分位于环形钻头内的定向钻头1在环形钻头2的衬部5后面，也就是在部分14直径有变化，这样，外直径增大了。在此部分14的前缘设有与环形钻头2的衬部5形状配合的相反形状7。在图2的断面图内还显示保护套管10的拉开的解决办法，以钻套管9，保护套管10，中间钻头11，焊缝16和定向钻头1的冲击凸肩12绘出。
为了用冲洗媒剂从钻头的前部排出钻井废物，设置了通道13。所述通道是在定向钻头1表面上的纵长槽。在环形钻头2的内表面上既没有槽也没有与冲洗通道13作用相关的形状。
在图3内，显示分开的环形钻头2，环形钻头2有内直径Ds。其内表面是光滑的旋削桶形表面。在环形钻头2的衬部5内，在钻头1和钻头2之间有3个锁定用的组合件。所述组合件包括倾角形部分6和，非常适当的是包括凹口形状部分，所述凹口形状部分有至少用于旋转动力的反表面4和用于拉力的反表面，后者用于向后拉环形钻头，拉出井孔。倾角形部分6还用于传送沿钻进方向的冲击和力。定向钻头1向环形钻头2传送旋转动力。在一个实施例中，对钻头1施加冲击力，钻头1通过表面6把所述冲击力传送到环形钻头2。冲击力完全可以用倾角形，换言之，用倾斜作用传送。推定向钻头1进入环形钻头2迫使钻头互相锁定。倾角形部分6的延长部分也可以是非倾角形部分15。倾角形部分6虽然传送冲击力，但传送到环形钻头2的冲击力引起向右旋转，换言之，使钻头互相锁住。
定向钻头1相应地有倾角形部分8和突出部7，仅靠定向钻头1的旋转就可与凹口3、4配合。在水平钻进位置，通过重新安装定向钻头1，必须通过钻杆轻推所述定向钻头。在垂直钻进位置，定向钻头1和钻杆很容易通过自身的重量使定向钻头1与环形钻头2互相锁定。在定向钻头1装入井孔时，即使环形钻头2同时有一点转动，所述安装动作也一定会立即使定向钻头1装进环形钻头2，或与环形钻头2分开。
在现有的卡口式锁定实施例中，环形钻头随着旋转而转动可能防止锁定，而且相应地可成功地分开。
所有从定向钻头1传到环形钻头2的冲击力都落到环形钻头2的衬部的后缘上，从而可以使用像后表面这样的钻头。
凹口形状3、4、15可以是圆的或制成弯曲的，从而所述突出部也可以是圆的或类似形状的。凹口形状3、4、15可以是包括直的部分的棱角，相应地，所述突出部也是有棱角的。图4显示一种凹口形状和突出部的解决办法，其中突出部7的轴向游动很小。在这种情况下，环形钻头2的整个后缘也是倾斜的，换言之，是倾角形状的。冲洗通道的位置完全与闭锁元件3、4、7无关，因为，总的来说，所述闭锁元件的位置比冲洗槽13离钻井装置中线远一些。
图5是环形钻头2的斜视图，可以看到光滑的圆桶形表面，此表面起内表面的作用，衬部5的凹口形状有传送冲击力的表面3、4、15和6。

Claims (5)

1.一种钻头组件，用于以冲击与旋转相结合或只以旋转工作的钻井装置，所述的钻头组件包括：钻井孔中央部位的定向钻头(1)；与所述定向钻头连接的用于钻外环的环形钻头(2)；在所述定向钻头(1)与环形钻头(2)之间用于把冲击力和/或旋转运动从所述定向钻头传到所述环形钻头的表面的装置，所述钻头组件还包括把保护套管放入钻进中的井孔的组合件，其特征在于在所述的钻头组件中，在定向钻头(1)与环形钻头(2)之间阻止旋转和轴向移动的结构一起设在所述环形钻头衬部(5)的后缘，从而所述结构位于其直径大于所述环形钻头没有槽的内表面直径(Ds)的部分，定向钻头(1)的锁定突出部(7)可以安装于所述衬部(5)，所述衬部有相反的凹口形状(3、4、15)，用于突出部(7)与衬部(5)接合，所述凹口形状包括以下表面：可以把旋转运动力传到环形钻头(2)的表面部分(4)；与该表面部件(4)相邻的表面部分(3)，可以传递力把所述环形钻头拉出井孔。
2.根据权利要求1的钻头组件，其特征在于定向钻头(1)在部分(14)处直径有变化，从钻进方向看此变化发生于环形钻头(2)之后，所述部分的前缘(14)包括形状(7)，所述形状适合与环形钻头(2)的衬部(5)上的表面部分(3、4)配合。
3.根据权利要求1的钻头组件，其特征在于环形钻头(2)的衬部(5)的形状包括倾角形部分(6)和形成连接定向钻头(1)与环形钻头(2)封闭槽的表面部分(3、4)。
4.根据权利要求1的钻头组件，其特征在于环形钻头(2)衬部(5)的后缘包括至少一个倾角形部分(6)和一个或几个没有倾角形的部分(15)，所述部分是从定向钻头(1)接收冲击的唯一表面。
5.根据权利要求1的钻头组件，其特征在于在环形钻头(2)的衬部(5)安排多个倾角形部分(6)和多个凹口(3、4)。
CNB2003801073387A 2002-12-23 2003-12-23 钻头组件 Expired - Lifetime CN100342113C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20022276A FI115661B (fi) 2002-12-23 2002-12-23 Teräsovitelma
FI20022276 2002-12-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1732325A CN1732325A (zh) 2006-02-08
CN100342113C true CN100342113C (zh) 2007-10-10

Family

ID=8565149

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2003801073387A Expired - Lifetime CN100342113C (zh) 2002-12-23 2003-12-23 钻头组件

Country Status (14)

Country Link
US (1) US7347291B2 (zh)
EP (1) EP1585884B1 (zh)
JP (1) JP4386844B2 (zh)
KR (2) KR100925742B1 (zh)
CN (1) CN100342113C (zh)
AT (1) ATE377694T1 (zh)
AU (1) AU2003292282A1 (zh)
CA (1) CA2511725C (zh)
DE (1) DE60317369T2 (zh)
ES (1) ES2281311T3 (zh)
FI (1) FI115661B (zh)
HK (1) HK1088375A1 (zh)
RU (1) RU2329369C2 (zh)
WO (1) WO2004057148A1 (zh)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7185717B2 (en) * 2004-08-05 2007-03-06 Holte Ardis L Drill bit assembly
FI123411B (fi) * 2006-12-08 2013-04-15 Terramare Oy Järjestely ja menetelmä porausta varten
FI124141B (fi) * 2007-02-09 2014-03-31 Robit Rocktools Ltd Menetelmä poralaitteen rengasterän valmistamiseksi
EP2142750B1 (en) * 2007-04-13 2011-05-25 Welltec A/S Release device
FI20070540A0 (fi) * 2007-07-10 2007-07-10 Robit Rocktools Ltd Teräsovitelma
KR100858865B1 (ko) * 2008-02-29 2008-09-17 김명중 천공비트.
KR100963934B1 (ko) * 2008-03-06 2010-06-17 이문수 비트 조립체
FI20085643A0 (fi) * 2008-06-26 2008-06-26 Atlas Copco Rotex Ab Oy Menetelmä ja poraulaitteisto poraukseen
WO2011094359A2 (en) * 2010-01-26 2011-08-04 Wvc Mincon Inc. Drilling assembly with underreaming bit and method of use
NL1037889C2 (nl) * 2010-04-06 2012-11-06 Demar Heiwerken B V Boorkopsamenstel.
KR101246305B1 (ko) 2010-09-08 2013-03-21 이문수 직천공 비트
FI125204B (fi) * 2010-10-15 2015-06-30 Robit Rocktools Ltd Porasovitelma
CN102226376B (zh) * 2011-05-31 2013-10-02 廊坊华元机电工程有限公司 互锁式对接钻头
CN102966306B (zh) * 2012-12-03 2015-06-10 山东大学 用于硬岩一次性开孔的系统及操作方法
DE102013020761B4 (de) * 2013-12-09 2018-01-04 Stahl- und Apparatebau Hans Leffer GmbH & Co. KG Verriegelungsvorrichtung und -verfahren für die Werkzeugaufnahme einer Drehbohranlage
CN104453707A (zh) * 2014-12-15 2015-03-25 中煤科工集团西安研究院有限公司 矿山事故井下大直径水平救援的钻孔成孔装置及成孔方法
WO2016183645A1 (pt) * 2015-05-15 2016-11-24 Dos Santos Márcio Processo e dispositivo para tratamento de túneis através de enfilagens tubulares auto-revestidas e auto-injetáveis
CN108166480A (zh) * 2016-12-08 2018-06-15 金门机械设备有限公司 连续互扣式管桩墙或围堰施工方法
CN108868628A (zh) * 2017-07-31 2018-11-23 天信国际集团有限公司 钻孔装置
FI130094B (en) * 2019-08-26 2023-01-31 Mincon Nordic Oy Boring unit
CN113914769B (zh) * 2021-10-14 2024-08-16 周拯 一种轴冲带动扭转的钻井提速工具

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5590726A (en) * 1992-12-03 1997-01-07 Jarvela; Jorma Drilling apparatus
WO1998013575A1 (en) * 1996-09-25 1998-04-02 Ilomaeki Valto Bit assembly
US5839519A (en) * 1996-11-08 1998-11-24 Sandvik Ab Methods and apparatus for attaching a casing to a drill bit in overburden drilling equipment
US5957224A (en) * 1994-12-13 1999-09-28 Ilomaeki; Valto Double bit assembly and method of using the same

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3277230A (en) * 1965-03-17 1966-10-04 Instr Specialties Co Inc Shielding gaskets with fastening means
DK597088A (da) 1987-10-27 1989-04-28 Geissler & Kuper Gmbh Kobling navnlig til en diamantborekrone med skaftroer og roergevindtilslutning
SE503324C2 (sv) * 1990-02-19 1996-05-28 Sandvik Ab Borrverktyg för sänkborrning, med central pilotkrona
DE4225701C1 (de) 1992-08-04 1993-12-23 Peter Rubak Erdbohrgerät
JPH09310576A (ja) * 1996-05-23 1997-12-02 Norio Kagota ビット装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5590726A (en) * 1992-12-03 1997-01-07 Jarvela; Jorma Drilling apparatus
US5957224A (en) * 1994-12-13 1999-09-28 Ilomaeki; Valto Double bit assembly and method of using the same
WO1998013575A1 (en) * 1996-09-25 1998-04-02 Ilomaeki Valto Bit assembly
US5839519A (en) * 1996-11-08 1998-11-24 Sandvik Ab Methods and apparatus for attaching a casing to a drill bit in overburden drilling equipment

Also Published As

Publication number Publication date
WO2004057148A1 (en) 2004-07-08
EP1585884B1 (en) 2007-11-07
KR20090098915A (ko) 2009-09-17
FI20022276A0 (fi) 2002-12-23
FI20022276A (fi) 2004-06-24
ES2281311T3 (es) 2008-05-01
ES2281311T1 (es) 2007-10-01
HK1088375A1 (en) 2006-11-03
KR100939098B1 (ko) 2010-01-28
DE60317369T2 (de) 2008-09-04
RU2005123378A (ru) 2006-01-27
KR100925742B1 (ko) 2009-11-11
JP4386844B2 (ja) 2009-12-16
RU2329369C2 (ru) 2008-07-20
EP1585884A1 (en) 2005-10-19
AU2003292282A1 (en) 2004-07-14
FI115661B (fi) 2005-06-15
JP2006511739A (ja) 2006-04-06
CA2511725A1 (en) 2004-07-08
CN1732325A (zh) 2006-02-08
ATE377694T1 (de) 2007-11-15
US20060081403A1 (en) 2006-04-20
CA2511725C (en) 2011-09-20
KR20050085883A (ko) 2005-08-29
DE60317369D1 (de) 2007-12-20
US7347291B2 (en) 2008-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100342113C (zh) 钻头组件
US5402856A (en) Anti-whirl underreamer
US5390750A (en) Downhole compaction and stabilization back reamer and drill bit
CN100387803C (zh) 磨料水射流井下多辐射孔超深钻孔装置
EP1926881B1 (en) A percussion hammer for enlarging drilled holes
CN1062635C (zh) 在土中钻孔的方法、钻头组件和内钻头
EP2019902B1 (en) A female part for top hammer-drilling and method for manufacturing a female part
CN1406309A (zh) 岩石钻头及其制造方法
GB2087954A (en) Device for producing boreholes in coal or the like
EP1339939B1 (en) A drilling tool used in horizontal drilling applications
CN1930362A (zh) 单通道钻孔装置，整个钻头的使用，用于单通道岩石锚固的方法和岩石锚栓
CN1081715C (zh) 钻井装置
CA2631405A1 (en) Method and apparatus for installing deflecting conductor pipe
CA2593346C (en) Diameter based tracking for window milling system
EP2321488B1 (en) Tilted drive sub
JP2009507154A (ja) シングルパス・アンカーボルト留用の単一部材ドリルビットおよびシングルパス・掘削装置
CN112969838A (zh) 潜孔锤钻头组件
CN101589206B (zh) 钻头和一步到位的钻孔设备
GB2587803A (en) Apparatus for use in establishing a wellhead
CN221722736U (zh) 一种结构稳定的旋挖钻头
RU2811153C1 (ru) Способ образования скважин в грунтовом массиве пневмопробойником
CN1800576A (zh) 液压扩孔器及其中使用的部件
RU2183248C1 (ru) Клин-отклонитель
WO2007030049A1 (en) A one-piece drill bit for single-pass anchor bolting and single pass drilling apparatus
CN116104473A (zh) 用于解决测井仪器下井遇堵的导向加重装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 1088375

Country of ref document: HK

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: GR

Ref document number: 1088375

Country of ref document: HK

CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20071010

CX01 Expiry of patent term