CN113266281B - 一种定向回转钻具及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种定向回转钻具，该回转钻具包括弹性钻杆以及定向回转控制装置，所述定向回转控制装置包括连接杆、下挡块、推力补偿弹簧、外套、移动块、固定弹珠、转向铰链、转轴、平压头、外套卡槽、连接杆挡块、外套挡块；所述连接杆、移动块、转向铰链及平压头内部均为中空，所述弹性钻杆沿轴向穿过连接杆、移动块、转向铰链及平压头内部，在转向铰链中实现定向回转。本发明同时提供一种定向回转钻具的使用方法。本发明采用弹性钻杆作为水射流喷头推送杆，沿着定向回转控制装置回转阻力小，转向后易回直，提供送进力大等优点；本发明的定向回转控制装置为弹性钻杆与自进喷头径向回转提供更大转向空间，工艺简单、易于操控。

Description

一种定向回转钻具及使用方法

技术领域

本发明涉及煤矿瓦斯灾害防治技术领域，特别涉及一种定向回转钻具及使用方法。

背景技术

煤矿瓦斯(煤层气是重要的非常规天然气资源之一，在煤矿井下开展高瓦斯煤层的煤层气抽采时，未卸压煤层的煤层气抽采能否取得较好的效果主要取决于煤层的渗透性。但我国大部分矿区的煤层属于高瓦斯低渗煤层，煤质松软且渗透性差，渗透率仅为10-⁴～10-³mD，由于煤层的渗透性直接决定了煤矿瓦斯抽采及利用的效率，解决低渗煤层的煤层气难抽问题已成为确保煤矿安全生产，提高煤层气产量和利用率的关键环节。研发提高低渗煤层的渗透性、煤层气增产的技术与装备，已成为一项艰难而迫切的任务，所以难抽煤层井下增透关键技术及装备研发已成为亟待开展的重要任务。

径向水力喷射水平钻进技术是煤层增透及井下瓦斯防治的有效技术手段。径向水力喷射水平钻进技术早期主要应用于石油系统，而煤矿井下抽采钻孔与石油钻井存在较大差异性，煤矿井下钻孔尺寸远小于石油钻井，且穿层抽采钻孔多为上向孔，钻孔尺寸小，采用硬管存在转向困难，转向器后出口机械调直困难，回直效果较差的问题；采用柔性管存在上向孔为自进喷头提供推送力小，易弯折，方向不易控的问题。除此之外，现有技术中所用转向器多为固定导向式转向器，受钻孔尺寸限制，回转曲率半径较小，柔性钻进系统推送阻力较大。

如公开号为CN110630182B的发明专利公开了一种水力喷射钻进小半径径向回转装置，包括外层钻管、内层钻管、活动弯关节、铰链结构、第一钻管夹持器和第二钻管夹持器，其中铰链结构的轴向方向内部中空，且铰链结构为单向弯曲铰链，铰链结构后端通过活动弯关节连接在内层钻管的前端，且活动弯关节的弯曲方向与铰链结构回转方向在同一平面内，所述铰链结构以及内层钻管内置于外层钻管内，铰链结构的前端与外层钻管沿垂直于铰链结构弯曲方向铰接，所述第一钻管夹持器固定外层钻管并提供持续向前推力，所述第二钻管夹持器夹持内层钻管并提供持续向前推力，带动铰链结构产生径向回转。

该回转装置是通过两层钻杆控制活动关节发生弯曲，弯曲后没法随着钻杆移动一直处于该状态，且全长采用柔性管，柔性管比较软，通过自进喷头带动，对于上向孔距离长时，无内钻杆推送，动力不足且不宜控制，柔性管易发生挠曲。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种定向回转钻具及使用方法，本发明采用弹性钻杆作为水射流喷头推送杆，沿着定向回转控制装置回转阻力小，转向后易回直，提供送进力大等优点；同时提供了一种定向回转控制装置与定向回转钻具的使用方法，为弹性钻杆与自进喷头径向回转提供更大转向空间，工艺简单、易于操控。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：一种定向回转钻具，该回转钻具包括弹性钻杆以及定向回转控制装置，所述定向回转控制装置包括连接杆、下挡块、推力补偿弹簧、外套、移动块、固定弹珠、转向铰链、转轴、平压头、外套卡槽、连接杆挡块、外套挡块；

其中连接杆前端与所述连接杆外部设有连接杆挡块，外套内部末端设有下挡块，连接杆前端置于外套内部腔体中，连接杆挡块置于下挡块前端，在外套内部设有外套挡块，连接杆前端自外套挡块内部穿出后与移动块的一端固定连接，移动块另一端与转向铰链末端连接，移动块外部设有固定弹珠，转向铰链前端与平压头相连，平压头末端与外套之间通过转轴铰接；

在连接杆的外周套装有推力补偿弹簧，所述推力补偿弹簧的两端分别固定在连接杆挡块与外套挡块上；在外套内还设有用于固定弹珠滑动的滑道，在滑道的前端设有用于容纳固定弹珠的外套卡槽；当推动连接杆向前端移动时，连接杆带动移动块沿外套内置滑道轴向滑动，进而带动转向铰链沿转轴旋转，实现变径；当固定弹珠移动至外套卡槽位置处，连接杆及移动块固定，转向铰链实现变径回转；

所述连接杆、移动块、转向铰链及平压头内部均为中空，所述弹性钻杆沿轴向穿过连接杆、移动块、转向铰链及平压头内部，在转向铰链中实现定向回转。

进一步地，所述外套设有供转向铰链转向变径的开槽段。

进一步地，所述平压头的纵向截面为弯曲片状，包括包括平直段和弯曲段，平压头前后两个平直段末端分别通过转轴与外套外壁铰接，且当转向铰链在极限弯曲状态时，平压头的弯曲段前端与外套呈垂直状态。

进一步地，所述弹性钻杆包括柔性内管与弹性外杆，在所述柔性内管外部沿轴向固定有至少一根弹性外杆，所述柔性内管的前、后两端分别设有前端连接头及尾部连接头。

进一步地，所述至少一根弹性外杆通过多个套扣固定在所述柔性内管外部，所述多个套扣套装固定在所述柔性内管外部，所述套扣上设有多个用于弹性外杆穿过的通孔，所述弹性外杆在通孔中可与套扣之间相对轴向滑动；所述弹性外杆前端与柔性内管前端通过第一前端扣押固定连接。

进一步地，所述至少一根弹性外杆与柔性内管的前端通过第二前端扣押相固定，尾端通过尾端扣押相固定，在第二前端扣押和尾端扣押之间通过柔性固定体将弹性外杆和柔性内管相固定，所述柔性固定体为胶体、水包布或柔性塑料。

进一步地，所述弹性外杆采用弹簧钢或镍钛合金材料制成。

进一步地，所述弹性外杆为实心圆柱体或中空圆柱管体或强力弹簧管体。

进一步地，所述转向铰链的轴向方向内部中空，所述转向铰链包括从后向前依次设置的第一活动页片、第二活动页片和若干个第三活动页片，第一活动页片、第二活动页片和若干个第三活动页片的纵向截面为均梯形结构，第一活动页片及第二活动页片的下底均朝下设置，若干个第三活动页片的下底均朝上设置，第一活动页片的末端侧边为直边且与所述移动块固定，前端侧边为斜边，斜边的底端与第二活动页片末端侧边底端通过铰链接轴可转动连接，第二活动页片末端侧边为斜边，且倾斜方向与所述第一活动页片斜边倾斜方向相反，所有的第三活动页片同向布置且下底均朝上依次相邻布置，相邻两个第三活动页片的下底之间通过铰链接轴可转动连接，最前端的第三活动页片下底前端与平压头末端通过铰链接轴可转动连接，且在转向铰链结构在极限弯曲状态时，第一活动页片和第二活动页片的相邻侧边相抵接，相邻两个第三活动页片的侧边可抵接并形成定位，当转向铰链在极限弯曲状态时，平压头的前端与外套呈垂直状态。

本发明同时提供一种定向回转钻具的使用方法，采用上述定向回转钻具，具体包括以下步骤：

步骤1.利用钻扩一体化装置钻进施工扩孔段；

步骤2.利用具备双层钻杆夹持功能的钻机通过通径外钻杆将定向回转控制装置推送至孔底，继续推动定向回转控制装置的连接杆，带动移动块沿外套内置滑道轴向滑动，进而带动转向铰链沿转轴旋转，实现变径；当固定弹珠移动至外套卡槽位置处，移动块、连接杆位置固定，完成定向回转控制装置变径回转；

步骤3.将水力射流钻进喷头与弹性钻杆中的柔性内管前端连接头连接，将弹性钻杆尾部连接头与多根依次连接后的高压密封钻杆连接，利用具备双层钻杆夹持功能的钻机通过多根高压密封钻杆推送弹性钻杆，从而将水力射流钻进喷头沿通径外钻杆内壁推送至定向回转控制装置中，并在转向铰链中完成定向回转；

步骤4.高压密封钻杆通过耐压胶管连接至高压注水泵，启动高压注水泵，高压水经过耐压胶管、多根高压密封钻杆、尾部连接头、柔性内管、前端连接头至水力射流钻进喷头，实现射流破煤；进而钻机推动高压密封钻杆带动弹性钻杆与水力射流钻进喷头沿着与平压头的弯曲段前端出口呈近似平行的方向射流钻进；

步骤5.射流钻进设计长度后，回拉高压密封钻杆，将弹性钻杆与水力射流钻进喷头拉回至定向回转控制装置底部入口位置，停止高压注水泵注水；

步骤6.利用钻机带动定向回转控制装置至另一钻进位置，重复步骤3、4、5，完成扩孔段多簇定向回转钻进；

步骤7.扩孔段多簇定向回转钻进后，利用钻机带动定向回转控制装置向扩孔段孔口移动，利用孔壁反作用力与推力补偿弹簧提供的推力，实现移动块沿外套卡槽斜面脱离外套卡槽，定向回转控制装置变径回收撤出。

相对于现有的技术，本发明的有益效果为：

现有径向回转钻进技术，采用连续油管等硬管推送喷头存在转向困难，转向器出口机械调直困难，回直效果较差等问题；采用柔性管存在为自进喷头提供推送力小，易弯曲，方向不易控问题，除此之外，所用转向器多为固定导向式转向器，受钻孔尺寸限制，回转曲率半径较小，柔性钻进系统推送阻力较大。与现有技术相比，本发明采用弹性钻杆作为水射流喷头推送杆，沿着定向回转控制装置回转阻力小，转向后易回直，提供送进力大等优点；同时提供了该定向回转钻具的使用方法，本发明的定向回转控制装置为弹性钻杆与自进喷头径向回转提供更大转向空间，工艺简单、易于操控。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

图1是本发明定向回转钻具的弹性钻杆穿入定向回转控制装置内部的结构示意图；

图2是本发明实施例一定向回转钻具的弹性钻杆结构示意图；

图3是图2中的A-A向剖视图；

图4是本发明实施例二定向回转钻具的弹性钻杆结构示意图；

图5是图4中的a-a向剖视图；

图6是本发明定向回转钻具的定向回转控制装置在扩孔段中变径前的结构示意图；

图7是本发明定向回转钻具的定向回转控制装置在扩孔段中变径后的结构示意图；

图中：1、连接杆；2、下挡块；3、推力补偿弹簧；4、外套；41、外套挡块；42、外套卡槽；43、开槽段；5、移动块；51、固定弹珠；6、转向铰链；61、第一活动页片；62、第二活动页片；63、第三活动页片；7、转轴；8、平压头；81、平直段；82、弯曲段；11、连接杆挡块；100、弹性钻杆；101、柔性内管；102、弹性外杆；103、第一前端扣押；104、套扣；105、前端连接头；106、尾部连接头；107-第二前端扣押；108-尾端扣押；109-柔性固定件。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例进一步说明本发明的详细内容及其具体实施方式。

实施例一

参照图1-图3，图6和图7，一种定向回转钻具，该回转钻具包括弹性钻杆100以及定向回转控制装置，所述定向回转控制装置包括连接杆1、下挡块2、推力补偿弹簧3、外套4、移动块5、固定弹珠51、转向铰链6、转轴7、平压头8、连接杆挡块11、外套挡块41、外套卡槽42；

其中连接杆1前端与所述连接杆1外部设有连接杆挡块11，外套4内部末端设有下挡块2，连接杆前端置于外套4内部腔体中，连接杆挡块11置于下挡块41前端，在外套4内部设有外套挡块41，连接杆11前端自外套挡块41内部穿出后与移动块5的一端固定连接，移动块5另一端与转向铰链6末端连接，移动块5外部设有固定弹珠51，转向铰链6前端与平压头8相连，平压头8末端与外套4之间通过转轴7铰接；

在连接杆1的外周套装有推力补偿弹簧3，所述推力补偿弹簧3的两端分别固定在连接杆挡块11与外套挡块41上；在外套4内还设有用于固定弹珠51滑动的滑道，在滑道的前端设有用于容纳固定弹珠51的外套卡槽42；当推动连接杆1向前端移动时，连接杆1带动移动块5沿外套4内置滑道轴向滑动，进而带动转向铰链6沿转轴7旋转，实现变径；当固定弹珠51移动至外套卡槽42位置处，连接杆1及移动块5固定，转向铰链6实现变径回转；

所述连接杆1、移动块5、转向铰链6及平压头8内部均为中空，所述弹性钻杆100沿轴向穿过连接杆1、移动块5、转向铰链6及平压头8内部，在转向铰链6中实现定向回转。

所述外套4设有供转向铰链6转向变径的开槽段43。开槽段43为开设在外套4上的长条状凹槽，为了向转向铰链6变径回转时从外套出去提供活动空间。

所述平压头8的纵向截面为弯曲片状，包括平直段81和弯曲段82，平压头8前后两个对称的平直段81末端分别通过转轴7与外套4外壁铰接，且当转向铰链6在极限弯曲状态时，平压头8的弯曲段82前端与外套呈垂直状态。

参照图2-图3，所述弹性钻杆100包括柔性内管101与弹性外杆102，在所述柔性内管101外部沿轴向固定有至少一根弹性外杆102，所述柔性内管101的前、后两端分别设有前端连接头105及尾部连接头106。

所述至少一根弹性外杆102通过多个套扣104固定在所述柔性内管101外部，所述多个套扣104套装固定在所述柔性内管101外部，所述套扣104上设有多个用于弹性外杆102穿过的通孔，所述弹性外杆102在通孔中可与套扣104之间相对轴向滑动；所述弹性外杆102前端与柔性内管101前端通过第一前端扣押103固定连接。所述弹性外杆102采用弹簧钢或镍钛合金材料制成。柔性内管101可采用胶管。

所述弹性外杆102为实心圆柱体或中空圆柱管体或强力弹簧管体。

所述转向铰链6的轴向方向内部中空，所述转向铰链6包括从后向前依次设置的第一活动页片61、第二活动页片62和若干个第三活动页片63，第一活动页片61、第二活动页片62和若干个第三活动页片63的纵向截面为均梯形结构，第一活动页片61及第二活动页片62的下底均朝下设置，若干个第三活动页片63的下底均朝上设置，第一活动页片61的末端侧边为直边且与所述移动块5固定，前端侧边为斜边，斜边的底端与第二活动页片62末端侧边底端通过铰链接轴可转动连接，第二活动页片62末端侧边为斜边，且倾斜方向与所述第一活动页片61斜边倾斜方向相反，所有的第三活动页片63同向布置且下底均朝上依次相邻布置，相邻两个第三活动页片63的下底之间通过铰链接轴可转动连接，最前端的第三活动页片63下底前端与平压头8末端通过铰链接轴可转动连接，且在转向铰链6结构在极限弯曲状态时，第一活动页片61和第二活动页片62的相邻侧边相抵接，相邻两个第三活动页片63的侧边可抵接并形成定位，当转向铰链6在极限弯曲状态时，平压头8的弯曲段82前端与外套呈垂直状态。

实施例二

参照图4-图5，与实施例一的不同之处在于，所述至少一根弹性外杆102与柔性内管101的前端通过第二前端扣押107相固定，尾端通过尾端扣押108相固定，在第二前端扣押107和尾端扣押108之间通过柔性固定体109将弹性外杆102和柔性内管101相固定，所述柔性固定体109为胶体、水包布或柔性塑料。水包布与柔性塑料采取缠绕的方式将弹性外杆102和柔性内管101相固定，胶体采用粘接的方式将弹性外杆102和柔性内管101相固定。

本发明实施例一和实施例二的弹性钻杆100通过在柔性内管101外部安装至少一根弹性外杆102，采用该弹性钻杆100推送水力射流钻进喷头，弹性钻杆100沿着定向回转控制装置回转阻力小，转向后易回直，提供送进力大等优点。

同时，本发明的定向回转控制装置通过设置连接杆1、下挡块2、推力补偿弹簧3、外套4、移动块5、固定弹珠51，在连接杆1的外周套装有推力补偿弹簧3，所述推力补偿弹簧3的两端分别固定在连接杆挡块11与外套挡块41上，通过固定弹珠51与外套卡槽42的配合实现转向铰链6的变径回转；当扩孔段10多簇定向回转钻进后，利用钻机带动定向回转控制装置向扩孔段10孔口移动，利用孔壁反作用力与推力补偿弹簧3提供的推力，实现移动块5上的固定弹珠51沿外套卡槽42斜面脱离外套卡槽42，连接杆1退回至初始位置，定向回转控制装置可以实现自动变径回收撤出。本发明的定向回转控制装置为弹性钻杆100与自进喷头径向回转提供更大转向空间，工艺简单、易于操控。

实施例三

参照图1-图7，本实施例同时提供一种定向回转钻具的使用方法，采用上述定向回转钻具，具体包括以下步骤：

步骤1.利用钻扩一体化装置(水力机械扩孔装置)钻进施工扩孔段10；

步骤2.利用具备双层钻杆夹持功能的钻机通过通径外钻杆将定向回转控制装置推送至孔底，继续推动定向回转控制装置的连接杆1，带动移动块5沿外套4内置滑道轴向滑动，进而带动转向铰链6沿转轴7旋转，实现变径；当固定弹珠51移动至外套卡槽42位置处，移动块5及连接杆1位置固定，完成定向回转控制装置变径回转；

步骤3.将水力射流钻进喷头与弹性钻杆100中的柔性内管101前端连接头105连接，将弹性钻杆尾部连接头与多根依次连接后的高压密封钻杆连接，利用具备双层钻杆夹持功能的钻机通过多根高压密封钻杆推送弹性钻杆100，从而将水力射流钻进喷头沿通径外钻杆内壁推送至定向回转控制装置中，并在转向铰链6中完成定向回转；

步骤4.高压密封钻杆通过耐压胶管连接至高压注水泵，启动高压注水泵，高压水经过耐压胶管、多根高压密封钻杆、尾部连接头106、柔性内管101、前端连接头105至水力射流钻进喷头，实现射流破煤；进而钻机推动高压密封钻杆带动弹性钻杆100与水力射流钻进喷头沿着与平压头8的弯曲段82前端出口呈近似平行的方向射流钻进；

弹性钻杆100的数量为一根或多根，当多根弹性钻杆100相连时，弹性钻杆首尾之间通过首部连接头105和尾部连接头106实现依次连接。

步骤5.射流钻进设计长度后，回拉高压密封钻杆，将弹性钻杆100与水力射流钻进喷头拉回至定向回转控制装置底部入口位置，停止高压注水泵注水；

步骤6.利用钻机带动定向回转控制装置至另一钻进位置，重复步骤3、4、5，完成扩孔段10多簇定向回转钻进；

步骤7.扩孔段10多簇定向回转钻进后，利用钻机带动定向回转控制装置向扩孔段10孔口移动，利用孔壁反作用力与推力补偿弹簧3提供的推力，实现移动块5上的固定弹珠51沿外套卡槽42斜面脱离外套卡槽42，连接杆1退回至初始位置，定向回转控制装置变径回收撤出。

本发明采用弹性钻杆100作为水射流喷头推送杆，沿着定向回转控制装置回转阻力小，转向后易回直，提供送进力大等优点；同时提供了该定向回转钻具的使用方法，本发明的定向回转控制装置为弹性钻杆100与自进喷头径向回转提供更大转向空间，工艺简单、易于操控。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种定向回转钻具，其特征在于，该回转钻具包括弹性钻杆以及定向回转控制装置，所述定向回转控制装置包括连接杆、下挡块、推力补偿弹簧、外套、移动块、固定弹珠、转向铰链、转轴、平压头、外套卡槽、连接杆挡块、外套挡块；

其中连接杆前端与所述连接杆外部设有连接杆挡块，外套内部末端设有下挡块，连接杆前端置于外套内部腔体中，连接杆挡块置于下挡块前端，在外套内部设有外套挡块，连接杆前端自外套挡块内部穿出后与移动块的一端固定连接，移动块另一端与转向铰链末端连接，移动块外部设有固定弹珠，转向铰链前端与平压头相连，平压头末端与外套之间通过转轴铰接；

在连接杆的外周套装有推力补偿弹簧，所述推力补偿弹簧的两端分别固定在连接杆挡块与外套挡块上；在外套内还设有用于固定弹珠滑动的滑道，在滑道的前端设有用于容纳固定弹珠的外套卡槽；当推动连接杆向前端移动时，连接杆带动移动块沿外套内置滑道轴向滑动，进而带动转向铰链沿转轴旋转，实现变径；当固定弹珠移动至外套卡槽位置处，连接杆及移动块固定，转向铰链实现变径回转；

所述连接杆、移动块、转向铰链及平压头内部均为中空，所述弹性钻杆沿轴向穿过连接杆、移动块、转向铰链及平压头内部，在转向铰链中实现定向回转；

所述弹性钻杆包括柔性内管与弹性外杆，在所述柔性内管外部沿轴向固定有至少一根弹性外杆，所述柔性内管的前、后两端分别设有前端连接头及尾部连接头；

所述转向铰链的轴向方向内部中空，所述转向铰链包括从后向前依次设置的第一活动页片、第二活动页片和若干个第三活动页片，第一活动页片、第二活动页片和若干个第三活动页片的纵向截面为均梯形结构，第一活动页片及第二活动页片的下底均朝下设置，若干个第三活动页片的下底均朝上设置，第一活动页片的末端侧边为直边且与所述移动块固定，前端侧边为斜边，斜边的底端与第二活动页片末端侧边底端通过铰链接轴可转动连接，第二活动页片末端侧边为斜边，且倾斜方向与所述第一活动页片斜边倾斜方向相反，所有的第三活动页片同向布置且下底均朝上依次相邻布置，相邻两个第三活动页片的下底之间通过铰链接轴可转动连接，最前端的第三活动页片下底前端与平压头末端通过铰链接轴可转动连接，且在转向铰链结构在极限弯曲状态时，第一活动页片和第二活动页片的相邻侧边相抵接，相邻两个第三活动页片的侧边可抵接并形成定位，当转向铰链在极限弯曲状态时，平压头的前端与外套呈垂直状态。

2.如权利要求1所述的一种定向回转钻具，其特征在于，所述外套设有供转向铰链转向变径的开槽段。

3.如权利要求1所述的一种定向回转钻具，其特征在于，所述平压头的纵向截面为弯曲片状，包括包括平直段和弯曲段，平压头前后两个平直段末端分别通过转轴与外套外壁铰接，且当转向铰链在极限弯曲状态时，平压头的弯曲段前端与外套呈垂直状态。

4.如权利要求1所述的一种定向回转钻具，其特征在于，所述至少一根弹性外杆通过多个套扣固定在所述柔性内管外部，所述多个套扣套装固定在所述柔性内管外部，所述套扣上设有多个用于弹性外杆穿过的通孔，所述弹性外杆在通孔中可与套扣之间相对轴向滑动；所述弹性外杆前端与柔性内管前端通过第一前端扣押固定连接。

5.如权利要求1所述的一种定向回转钻具，其特征在于，所述至少一根弹性外杆与柔性内管的前端通过第二前端扣押相固定，尾端通过尾端扣押相固定，在第二前端扣押和尾端扣押之间通过柔性固定体将弹性外杆和柔性内管相固定，所述柔性固定体为胶体、水包布或柔性塑料。

6.如权利要求1所述的一种定向回转钻具，其特征在于，所述弹性外杆采用弹簧钢或镍钛合金材料制成。

7.如权利要求1所述的一种定向回转钻具，其特征在于，所述弹性外杆为实心圆柱体或中空圆柱管体或强力弹簧管体。

8.一种定向回转钻具的使用方法，采用如权利要求1-7任意一项所述的一种定向回转钻具，具体包括以下步骤：

步骤1.利用钻扩一体化装置钻进施工扩孔段；

步骤2.利用具备双层钻杆夹持功能的钻机通过通径外钻杆将定向回转控制装置推送至孔底，继续推动定向回转控制装置的连接杆，带动移动块沿外套内置滑道轴向滑动，进而带动转向铰链沿转轴旋转，实现变径；当固定弹珠移动至外套卡槽位置处，移动块、连接杆位置固定，完成定向回转控制装置变径回转；

步骤3.将水力射流钻进喷头与弹性钻杆中的柔性内管前端连接头连接，将弹性钻杆尾部连接头与多根依次连接后的高压密封钻杆连接，利用具备双层钻杆夹持功能的钻机通过多根高压密封钻杆推送弹性钻杆，从而将水力射流钻进喷头沿通径外钻杆内壁推送至定向回转控制装置中，并在转向铰链中完成定向回转；

步骤4.高压密封钻杆通过耐压胶管连接至高压注水泵，启动高压注水泵，高压水经过耐压胶管、多根高压密封钻杆、尾部连接头、柔性内管、前端连接头至水力射流钻进喷头，实现射流破煤；进而钻机推动高压密封钻杆带动弹性钻杆与水力射流钻进喷头沿着与平压头的弯曲段前端出口呈近似平行的方向射流钻进；

步骤5.射流钻进设计长度后，回拉高压密封钻杆，将弹性钻杆与水力射流钻进喷头拉回至定向回转控制装置底部入口位置，停止高压注水泵注水；

步骤6.利用钻机带动定向回转控制装置至另一钻进位置，重复步骤3、4、5，完成扩孔段多簇定向回转钻进；

步骤7.扩孔段多簇定向回转钻进后，利用钻机带动定向回转控制装置向扩孔段孔口移动，利用孔壁反作用力与推力补偿弹簧提供的推力，实现移动块沿外套卡槽斜面脱离外套卡槽，定向回转控制装置变径回收撤出。