CN103953306B - 一种大口径钻头打捞器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大口径钻头打捞器，由安装在钻杆上的打捞取芯套管和钻具接头组成；打捞取芯套管为一端开口的空心圆柱体结构，打捞取芯套管带端面的一端安装在钻杆的外圆周上，在圆柱体开口端的套管上设置有套管沿口合金刀；钻具接头外圆周为圆锥和圆柱组合结构，钻具接头内设置中空结构，中空结构上部设置丝扣，中空结构下部设置有通过销轴固定的钻钩，钻具接头通过丝扣连接在钻杆端面上，在钻具接头圆柱体上设置有开口槽，钻钩以销轴为转轴活动连接，并以开口槽和中空结构下部为旋转空间。本发明结构简单，一体化设计易于加工、组装、保管；整件轻便，使用安全，对动力要求不高；操作控制简单，能轻松打捞井底的钻头。

Description

一种大口径钻头打捞器

技术领域

本发明涉及到一种大口径钻头打捞器，主要用于钻头的打捞。

背景技术

深大口径钻孔在煤矿及非煤矿业，特别是井工开采的矿井应用较多。一般钻孔直径在Φ800～1300mm，深度在400m～900m，安装Φ630mm～Φ1000mm×18mm的钢管，是连接地面和井下的通道。如地面下井瓦斯抽采，排水通道，应急救援、物料输送及其它中小型井筒，均用钻井法施工，因其受地质水文条件、场地的影响较小，而且人员少、效率高，所以广泛应用。但是特殊凿井深大口径钻孔口径大、钻孔深，所穿地层复杂，特别是老矿区，建设单位在定孔位时都十分犯难，施工时不确定因素很多，风险巨大。有断层、破碎，有采空区，硬岩层，尤其石灰岩、石英砂岩地层，部分硅质和菱铁胶结，岩层十分坚硬，地质条件极其复杂，钻进时钻具及钻头跳动剧烈，振动频繁，往往从法兰连接处螺栓疲劳造成螺栓断裂，致使组合式钻头掉落在井底，因而无法钻进。

从事打钻的专业人士都知道：掉钻具和钻头是很正常的事情，防不胜防，这也是困扰着打钻人员的一个心结。可是落入井底的钻头怎么能精准地捞取呢？有的钻孔深度超过700m，甚至更深，重量在600kg左右。在那么深的地方要精准捞取钻头其难度可想而知！况且钻头自身重量很轻，仅钻杆的重量就是钻头重量达30倍，要感知是否捞取到钻头其难度甚大。在钻进深部时一趟钻具来回要耗时达16～24小时，大部分时间都耗在起下钻具等辅助时间上了，如果打捞不上来，无法进行钻进。还得跑多趟钻具，以前有的钻孔在打捞井底钻头时耗上好几天，甚至更长时间，有的甚至钻孔报废，劳民伤财，浪费了人力物力，严重制约了钻进效率，给安全生产增添诸多隐患，同时也影响了工期和形象。

技术人员对深大口径钻孔的施工过程进行了风险分析和评估，发现：深大口径地面下井钻孔口径大，全断面或分级钻进其破岩切削的面积依然较大，钻进中钻具跳动致使金属疲劳造成钻头脱落在井底，使得钻进无法进行，如强行钻进，进度缓慢，出现扭矩加大，声响异常，甚至会引发更为严重的事故。为防止出现钻头脱落，现有技术主要是一方面加固钻具连接的牢靠性，另一方面研制加工针对钻头脱落的专用打捞器，但目前为止，未见能轻便使用、行之有效，安全易操作且结构简单的钻头打捞器。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种结构简单、轻便使用、行之有效，安全易操作的大口径钻头打捞器。

为实现上述目的，本发明所采取的技术手段是：一种大口径钻头打捞器，由安装在钻杆上的打捞取芯套管和钻具接头组成；所述打捞取芯套管为一端开口的空心圆柱体结构，打捞取芯套管带端面的一端安装在钻杆的外圆周上，在圆柱体开口端的套管上设置有套管沿口合金刀；所述钻具接头外圆周为圆锥和圆柱组合结构，钻具接头内设置中空结构，中空结构上部设置丝扣，中空结构下部设置有通过销轴固定的钻钩，钻具接头通过丝扣连接在钻杆端面上，在钻具接头圆柱体上设置有开口槽，钻钩以销轴为转轴活动连接，并以开口槽和中空结构下部为旋转空间。

进一步的，所述打捞取芯套管内圆周与钻杆之间还设置有使两者同心连接的法兰连接盘。

进一步的，所述打捞取芯管选择无缝、螺旋或直缝焊管的一种，其直径小于50mm时，钢管壁厚设置18mm。

进一步的，所述沿口合金刀采用硬质合金。

进一步的，所述钻具接头内中空结构销轴固定位置上端背离开口槽位置焊接有限位板。

更进一步的，所述限位板为一块40*40mm厚50mm钢板。

本发明的有益效果是：本设备结构简单，一体化设计易于加工和保管，也便于组装；整件轻便，对动力系统要求不高，使用安全；能轻松的通过打捞取芯套管和钻具接头的配合打捞钻头，操作控制简单。

附图说明

下面结合视图和实施案例对本发明做详细的描述。

图1为本发明打捞钻头示意图；

图2为本发明的结构示意图。

图中：1、打捞取芯套管，2、钻具接头，3、钻钩，4、沿口合金刀，5、法兰连接盘，6、钻杆，7、限位板，8、钻头体。

具体实施方式

如图1、图2所示的一种大口径钻头打捞器，由安装在钻杆上的打捞取芯套管1和钻具接头2组成；所述打捞取芯套管1为一端开口的空心圆柱体结构，打捞取芯套管1带端面的一端安装在钻杆6的外圆周上，在圆柱体开口端的套管上设置有套管沿口合金刀4；所述钻具接头2外圆周为圆锥和圆柱组合结构，钻具接头2内设置中空结构，中空结构上部设置丝扣，中空结构下部设置有通过销轴固定的钻钩3，钻具接头2通过丝扣连接在钻杆6端面上，在钻具接头2圆柱体上设置有开口槽，钻钩3以销轴为转轴活动连接，并以开口槽和中空结构下部为旋转空间。

所述打捞取芯套管1内圆周与钻杆6之间还设置有使两者同心连接的法兰连接盘5。

所述打捞取芯管1选择无缝、螺旋或直缝焊管的一种，其直径小于50mm时，钢管壁厚设置18mm。

所述沿口合金刀4采用硬质合金。

所述法兰连接盘5上设置有δ30mm加强筋。

所述钻具接头2内中空结构销轴固定位置上端背离开口槽位置焊接有限位板7。

所述限位板7为一块40*40mm厚50mm钢板。

所述打捞取芯套管1可根据钻孔直径大小选择适当规格管材进行加工制作；所述钻具接头2根据施工所用钻具接头丝扣连接型号选择同型号丝扣连接的接头，便于将打捞器连杆安装到钻具下端；所述钻钩3就是利用钻钩进入钻头体内在重力分力作用下自动打开并在打捞钻具上提时能钩住钻头体8内的二台，实现打捞的关键；所述沿口合金刀4就是在套管下管口布置硬质合金用于钻碎钻头体周边卡死的螺栓等铁件；所述法兰连接盘5就是将套管与钻杆接头牢固地焊接连接成一体并保持同心度，均焊接连接，确保牢固。

所述打捞取芯套管1可根据钻孔直径大小选择适当规格管材进行加工制作，一般小于钻孔直径50mm，钢管壁厚18mm，可以为无缝、螺旋或直缝焊管均可，下端口打成45°坡口，便于套取掉落的钻头体上端。

所述钻具接头2应根据施工所用钻具接头丝扣连接型号选择同型号丝扣连接的接头，便于将打捞器连杆安装到钻具下端，如钻杆下部为411（公）扣型，则打捞器接头即为410（母）扣型；反过来也然；如钻杆下部为311（公）扣型，则打捞器接头即为310（母）扣型；反过来也然。

所述钻钩3就是利用钻钩进入钻头体内在重力分力作用下自动打开并在打捞钻具上提时能钩住钻头体8内的二台，实现打捞的关键等，一般采用Ф45mm 45号钢制作，底端铰链连接，在设定范围内确保转动，实现自由闭合、自行打开，内上端焊接一块40*40mm厚50mm钢板作限位板。

所述沿口合金刀4就是在套管下管口布置YG8硬质合金用于切削打碎钻头体周边卡死的螺栓等铁件，起到松动钻头体的作用，采用气焊铜连接。

所述法兰连接盘5就是将套管与钻杆接头牢固地焊接连接成一体并保持同心度，采用T506焊条焊接连接，确保牢固。

工作时，打捞器连接到钻具上，下入钻孔事故头位置钻进，根据事故头的深度及本套钻具长度，计算转盘面上部的残尺，确保深度吻合无误起钻，同时关注拉力表和电流的变化。本设备结构简单，一体化设计易于加工和保管，也便于组装；整件轻便，对动力系统要求不高，使用安全；能轻松的通过打捞取芯套管和钻具接头的配合打捞钻头，操作控制简单。

Claims (7)

1.一种大口径钻头打捞器，其特征在于：由安装在钻杆（6）上的打捞取芯套管（1）和钻具接头（2）组成；所述打捞取芯套管（1）为一端开口的空心圆柱体结构，打捞取芯套管（1）带端面的一端安装在钻杆（6）的外圆周上，在圆柱体开口端的套管上设置有套管沿口合金刀（4）；所述钻具接头（2）外圆周为圆锥和圆柱组合结构，钻具接头（2）内设置中空结构，中空结构上部设置丝扣，中空结构下部设置有通过销轴固定的钻钩（3），钻具接头（2）通过丝扣连接在钻杆（6）端面上，在钻具接头（2）圆柱体上设置有开口槽，钻钩（3）以销轴为转轴活动连接，并以开口槽和中空结构下部为旋转空间。

2.根据权利要求1所述的大口径钻头打捞器，其特征在于：所述打捞取芯套管（1）内圆周与钻杆（6）之间还设置有使两者同心连接的法兰连接盘（5）。

3.根据权利要求1所述的大口径钻头打捞器，其特征在于：所述打捞取芯套管（1）选择无缝、螺旋或直缝焊管的一种，其直径小于 50mm 时，钢管壁厚设置 18mm。

4.根据权利要求1所述的大口径钻头打捞器，其特征在于：所述沿口合金刀（4）采用硬质合金。

5.根据权利要求2所述的大口径钻头打捞器，其特征在于：所述法兰连接盘（5）上设置有δ30mm加强筋。

6.根据权利要求1所述的大口径钻头打捞器，其特征在于：所述钻具接头（2）内中空结构销轴固定位置上端背离开口槽位置焊接有限位板（7）。

7.根据权利要求 6 所述的大口径钻头打捞器，其特征在于：所述限位板（7）为一块40*40mm厚50mm 钢板。