CN117803312A - 一种复杂地层钻进用钻头及钻进方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及岩土钻掘技术领域，提供了一种复杂地层钻进用钻头及钻进方法，包括铠装电缆，所述铠装电缆的外侧安装有外壳，且铠装电缆的左侧连接有安装杆，所述安装杆的表面贯穿设置有横向穿杆，所述横向穿杆的右端安装有侧轴；本申请在钻头的前端设置了前置孔，前置孔内部连接有齿条，齿条采用钨钢材料制成，将若干组齿条环形设置，并且呈锥形分布，锥形连接点为活动连接，便于将齿条向外推动，使得齿条可以凸出于钻头的前端表面，利用齿条的锥形结构能够使钻头应力集中，利于局部岩石破碎，进而提高钻头钻进效率，并且形成一个超前前置孔，避免钻头打滑，保证钻孔垂直度。

Description

一种复杂地层钻进用钻头及钻进方法

技术领域

本发明涉及岩土钻掘技术领域，具体的，涉及一种复杂地层钻进用钻头及钻进方法。

背景技术

在进行岩土钻掘工程施工时，需要使用专用的钻头对地层进行破碎钻进，而钻探地层复杂多变，在钻遇含硬岩、孤石、金属支护构件等特殊地层时，普通钻头与钻进方式效率低、进尺难，难以对空间特异性坚硬结构件进行有效破碎，并且严重影响钻头使用寿命，尤其在钻孔直径较大的全面钻进过程中，钻遇复杂地层概率大，钻头钻速低，非均匀受力显著，出于对钻头保护以及提高钻进速度的目的，在遇到复杂地层时，通常更换专用钻头进行钻进，但会因此增加辅助钻进时间，导致工期增加，而且需要额外准备专用钻头。

例如公开号CN117231130A公开的一种复杂特异性地层钻进用钻头及钻进方法，通过设置前端流道和后端流道，在遇到特殊地层时，利用高压流体的冲击力来对地层进行破碎钻进，并且可以兼容不同压力的流体，既能保证常规的掘进、破碎，又能兼顾特殊地层的破碎要求。

上述钻进用的钻头在使用过程中，采用流体冲击来对地层进行破碎，从而兼顾特殊地层的要求，但是流体的冲击力度有限，并且由于钻头与地层距离较短，使得流体冲击的力矩较短，冲力效果发挥不佳，在对地层进行纵向破碎时，横向破碎效果不佳，使得钻孔横向空间不足，钻头进尺困难，并且在遇到复杂孔段时，没有足够的空间来对钻进角度进行调整，使得复杂地层钻进效率下降，另外钻进时，钻头的锐度不利于调整，钻头缺乏尖锐性，不利于增大地层破碎压力，导致钻进速度降低。

发明内容

本发明提出复杂地层钻进用钻头及钻进方法，解决了现有的钻头在遇到复杂地层时，无法拓展孔内空间，在地层复杂孔段没有足够的横向空间来及时对钻进角度进行调整，使得复杂地层破碎效率下降，同时在钻进时，钻头的锐度不利于进行调整，钻头缺乏尖锐性不利于增大压力，降低钻进速度的问题。

本发明的技术方案如下：

一种复杂地层钻进用钻头，包括铠装电缆，所述铠装电缆的外侧安装有外壳，且铠装电缆的左侧连接有安装杆，所述安装杆的表面贯穿设置有横向穿杆，且横向穿杆的右端安装有切片轮，所述横向穿杆的右端安装有侧轴，且侧轴的表面一体化固定设置有高速钢锯片，所述侧轴远离横向穿杆的一端安装有侧钻头，所述横向穿杆的中间安装有第一伞轮，且第一伞轮的一侧安装有第二伞轮，所述第一伞轮和第二伞轮的外侧安装有第三伞轮，且第三伞轮的中心线连接有驱动电机，所述安装杆的一端活动安装有对接座，且对接座的一端连接有伞型钻头，所述伞型钻头的一端连接有中转轴座，且中转轴座的一端安装有轴杆，所述轴杆的表面固定设置有切片，所述轴杆的末端安装有钻台，且钻台的末端固定安装有钻头；

所述钻台的表面活动安装有活动架，且活动架与钻台之间设置有活动轴，所述活动架的表面活动安装有牙轮，所述活动架的内侧活动连接有气缸推杆；

所述钻头的表面固定安装有钨钢钻齿，且钻头的前端表面设置有前置孔，所述钨钢钻齿的内侧设置有输液孔，所述前置孔的内部活动连接有齿条，且齿条与前置孔之间设置有连接轴，所述齿条的内壁活动连接有液压推杆。

作为本发明中的一种实施方式，所述外壳的内部安装有齿槽盘，且齿槽盘的表面安装有齿轮。

作为本发明中的一种实施方式，所述齿槽盘与齿轮之间为啮合连接，且齿轮与外壳内壁相互连接，所述外壳与铠装电缆之间为活动连接。

作为本发明中的一种实施方式，所述第一伞轮与横向穿杆的右端相互连接，所述第二伞轮与横向穿杆的左端相互连接，所述第一伞轮、第二伞轮与第三伞轮之间为啮合连接。

作为本发明中的一种实施方式，所述对接座的表面一体化设置有楔口，且楔口的内底部开设有对接孔，所述对接孔内部横向贯穿设置有锁定螺杆，所述安装杆靠近对接座的一端表面设置有与对接孔相对应的销杆。

作为本发明中的一种实施方式，所述楔口与安装杆的一端构成嵌合连接，所述销杆与对接孔之间尺寸相吻合。

作为本发明中的一种实施方式，所述齿条通过连接轴与前置孔之间构成活动连接，且齿条通过连接轴与前置孔之间构成转动结构。

作为本发明中的一种实施方式，所述轴杆与钻台之间安装有打磨轮，且打磨轮的表面一体化设置有合金齿条。

作为本发明中的一种实施方式，所述切片关于轴杆的中心线呈环形分布，且轴杆的中心线与横向穿杆的对称中心线相互垂直。

一种复杂地层钻进用钻头的钻进方法，包括以下步骤：

S1：根据钻进过程情况，钻头表面设置的钨钢钻齿会对地层进行破碎，遇到坚硬的复杂地层时，利用液压推杆将齿条向外推动，齿条推出后成圆锥形，利用锥形齿条的尖锐性，增加对地层的表面的破碎压力；

S2：在复杂地层中，利用气缸推杆将钻台上的牙轮向外推，对钻台周边的钻进范围进行扩大，同时切片在旋转过程中会不断切削钻孔侧壁，进而扩大钻进范围，同时伞型钻头利用自身的伞型结构，将钻孔靠近外部的开口扩大，横向空间增加；

S3：当横向空间增加后，利用销杆将安装杆对接安装在对接座上，驱动电机驱动第三伞轮旋转，第三伞轮旋转后，第三伞轮与第一伞轮和第二伞轮之间为啮合结构，进而带动第一伞轮和第二伞轮进行旋转，进而带动横向穿杆左右两端的切片轮和高速钢锯片进行旋转，在定向钻进的过程中或者需要避开井下复杂孔段时，需要调整钻头的钻进角度，通过横向钻进，扩大横向空间，随着钻头的不断深入，伞型钻头利用自身下窄上宽的结构，在钻进过程中，会扩张钻进口径，并且伞型钻头位于横向穿杆的前方，可以在横向穿杆进入钻进范围前，利用伞型钻头对横向空间预先进行开扩，在横向空间足够后，可以将钻头向后退出一定的距离后，重新调整钻头的钻进角度，调整钻头的角度，调整角度来对复杂地层进行钻进破碎。

本发明的工作原理及有益效果为：

1、在钻头的前端设置了前置孔，前置孔内部连接有齿条，齿条采用钨钢材料制成，将若干组齿条环形设置，并且呈锥形分布，锥形连接点为活动连接，便于将齿条向外推动，使得齿条可以凸出于钻头的前端表面，利用齿条的锥形结构，锥形结构能够使应力集中，利于局部岩石破碎，进而提高钻头钻进效率，并且形成一个超前前置孔，避免钻头打滑，保证钻孔垂直度，辅助钻头对地层进行破碎。

2、利用横向穿杆的旋转，在横向穿杆的两端分别安装有切片轮和高速钢锯片，切片轮旋转后会刮削地层壁，高速钢锯片采用的是高速钢材料，硬度和耐磨性以及强度高，抗热性高，利于对花岗岩等岩壁进行切削，同时高速钢锯片以及侧钻头会进行横向钻进，增加横向空间，当横向空间增加后，便于对铠装电缆和钻头的钻进位置以及钻进角度进行调整，有足够的空间可以对钻头进行调整，这样避免通过重新钻进来调整钻头的位置，提高钻进速度的同时，可以适应复杂地层的钻进工作。

3、通过伞型钻头的设置，伞型钻头的外部形成伞型结构，在钻进过程中，会扩张钻进口径，并且伞型钻头位于横向穿杆的前方，可以在横向穿杆进入钻进范围前，利用伞型钻头对横向空间预先进行开扩，便于横向穿杆有足够的空间进行横向钻进，利于增加横向钻进空间，配合钻头的纵向钻进，实现纵横双向钻进，提高钻进效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明一种复杂地层钻进用钻头整体拆分结构示意图；

图2是本发明第二视角结构示意图；

图3是本发明钻头结构示意图；

图4是本发明钻头的分解结构示意图；

图5是本发明图4中A处放大结构示意图；

图6是本发明对接座结构示意图；

图7是本发明安装杆与横向穿杆拆分结构示意图。

附图标记：1、铠装电缆；2、外壳；201、齿槽盘；202、齿轮；3、安装杆；4、横向穿杆；401、侧轴；402、高速钢锯片；403、侧钻头；404、切片轮；5、对接座；501、楔口；502、对接孔；503、锁定螺杆；504、销杆；6、伞型钻头；7、中转轴座；8、轴杆；9、切片；10、打磨轮；11、合金齿条；12、钻台；1201、活动架；1202、牙轮；1203、活动轴；1204、气缸推杆；13、钻头；1301、前置孔；1302、齿条；1303、连接轴；1304、液压推杆；14、钨钢钻齿；15、第一伞轮；16、第二伞轮；17、第三伞轮；18、驱动电机；19、输液孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。

如图1-图7所示，一种复杂地层钻进用钻头，包括铠装电缆1，铠装电缆1的外侧安装有外壳2，且铠装电缆1的左侧连接有安装杆3，外壳2的内部安装有齿槽盘201，且齿槽盘201的表面安装有齿轮202，齿槽盘201与齿轮202之间为啮合连接，且齿轮202与外壳2内壁相互连接，外壳2与铠装电缆1之间为活动连接；

具体地，外壳2与铠装电缆1之间为活动连接，外壳2可以保护齿槽盘201和齿轮202，齿轮202活动安装在外壳2上，利用齿轮202与齿槽盘201之间的啮合结构，驱动马达设备带动齿轮202旋转，齿轮202带动齿槽盘201进行转动，齿槽盘201与铠装电缆1连接，配合铠装电缆1进行旋转钻进。

安装杆3的表面贯穿设置有横向穿杆4，且横向穿杆4的右端安装有切片轮404，横向穿杆4的右端安装有侧轴401，且侧轴401的表面一体化固定设置有高速钢锯片402，侧轴401远离横向穿杆4的一端安装有侧钻头403，横向穿杆4的中间安装有第一伞轮15，且第一伞轮15的一侧安装有第二伞轮16，第一伞轮15和第二伞轮16的外侧安装有第三伞轮17，且第三伞轮17的中心线连接有驱动电机18，第一伞轮15与横向穿杆4的右端相互连接，第二伞轮16与横向穿杆4的左端相互连接，第一伞轮15、第二伞轮16与第三伞轮17之间为啮合连接；

具体地，在安装杆3内部横向设置横向穿杆4，横向穿杆4与铠装电缆1的设置方向不同，铠装电缆1为纵向设置，对地层进行纵向钻进，横向穿杆4为横向设置，在铠装电缆1的纵向钻进路径上进行横向钻进，在延长纵深的同时，增加横宽，驱动电机18会带动第三伞轮17旋转，利用第三伞轮17与第一伞轮15、第二伞轮16的啮合结构，带动位于横向穿杆4左右的第一伞轮15和第二伞轮16进行旋转，第一伞轮15旋转会带着一侧的切片轮404旋转，切片轮404会切削纵向地层土壁，第二伞轮16旋转带动另一侧的侧轴401旋转，侧轴401表面的高速钢锯片402会切削侧面地层，增加横向钻进空间，从而扩大钻进的口径宽度。

安装杆3的一端活动安装有对接座5，且对接座5的一端连接有伞型钻头6，对接座5的表面一体化设置有楔口501，且楔口501的内底部开设有对接孔502，对接孔502内部横向贯穿设置有锁定螺杆503，安装杆3靠近对接座5的一端表面设置有与对接孔502相对应的销杆504，楔口501与安装杆3的一端构成嵌合连接，销杆504与对接孔502之间尺寸相吻合；

具体地，通过对接座5的设置，将对接座5与安装杆3进行对接安装，同时也便于对安装杆3以及安装杆3上的横向穿杆4进行拆装，将安装杆3的端部对准楔口501，使得安装杆3可以嵌入楔口501的内部，嵌入后设置在安装杆3上的销杆504会插入对接孔502中，使用锁定螺杆503，让锁定螺杆503横向贯穿对接孔502，锁定螺杆503的两端螺纹连接螺母，完成定位锁定，同时伞型钻头6整体外形结构采用的上宽下窄的伞型结构，并且为螺旋设置，在钻进的同时，利用螺旋结构，对泥土钻渣进行导引排出。

伞型钻头6的一端连接有中转轴座7，且中转轴座7的一端安装有轴杆8，轴杆8的表面固定设置有切片9，轴杆8的末端安装有钻台12，且钻台12的末端固定安装有钻头13，轴杆8与钻台12之间安装有打磨轮10，且打磨轮10的表面一体化设置有合金齿条11，切片9关于轴杆8的中心线呈环形分布，且轴杆8的中心线与横向穿杆4的对称中心线相互垂直；

具体地，中转轴座7可以延长铠装电缆1的长度，并且将钻台12与铠装电缆1进行连接，中转轴座7表面设置波浪形切片9，波浪形切片9抗变形，并且在旋转钻进过程中，会切削地层壁，使得钻进地层的内壁更规整光滑，打磨轮10会配合切片9进行地层壁的切削打磨。

钻台12的表面活动安装有活动架1201，且活动架1201与钻台12之间设置有活动轴1203，活动架1201的表面活动安装有牙轮1202，活动架1201的内侧活动连接有气缸推杆1204；

具体地，当遇到复杂地层难以推进时，利用气缸推杆1204将活动架1201向外推动，使得牙轮1202可以向外移动，驱动设备驱动牙轮1202进行旋转，牙轮1202会对钻台12周边的地层进行扩张，破坏地层的横向结构，断开地层与地层之间的结构性，利于更快的推进钻进速度。

钻头13的表面固定安装有钨钢钻齿14，且钻头13的前端表面设置有前置孔1301，钨钢钻齿14的内侧设置有输液孔19，前置孔1301的内部活动连接有齿条1302，且齿条1302与前置孔1301之间设置有连接轴1303，齿条1302的内壁活动连接有液压推杆1304，齿条1302通过连接轴1303与前置孔1301之间构成活动连接，且齿条1302通过连接轴1303与前置孔1301之间构成转动结构；

具体地，利用液压推杆1304将齿条1302向外推动，齿条1302推出后呈圆锥形，利用锥形齿条1302的尖锐性，增加对地层的表面的破碎压力，利用输液孔19的设置，可以输送钻井液。

一种复杂地层钻进用钻头的钻进方法，包括以下步骤：

S1：根据钻进过程情况，钻头13表面设置的钨钢钻齿14会对地层进行破碎，遇到坚硬的复杂地层时，利用液压推杆1304将齿条1302向外推动，齿条1302推出后成圆锥形，利用锥形齿条1302的尖锐性，增加对地层的表面的破碎压力；

S2：在复杂地层中，利用气缸推杆1204将钻台12上的牙轮1202向外推，对钻台12周边的钻进范围进行扩大，同时切片9在旋转过程中会不断切削钻孔侧壁，进而扩大钻进范围，同时伞型钻头6利用自身的伞型结构，将钻孔靠近外部的开口扩大，横向空间增加；

S3：当横向空间增加后，利用销杆504将安装杆3对接安装在对接座5上，驱动电机18驱动第三伞轮17旋转，第三伞轮17旋转后，第三伞轮17与第一伞轮15和第二伞轮16之间为啮合结构，进而带动第一伞轮15和第二伞轮16进行旋转，进而带动横向穿杆4左右两端的切片轮404和高速钢锯片402进行旋转，在定向钻进的过程中或者需要避开井下复杂孔段时，需要调整钻头13的钻进角度，通过横向钻进，扩大横向空间，随着钻头13的不断深入，伞型钻头6利用自身下窄上宽的结构，在钻进过程中，会扩张钻进口径，并且伞型钻头6位于横向穿杆4的前方，可以在横向穿杆4进入钻进范围前，利用伞型钻头6对横向空间预先进行开扩，在横向空间足够后，可以将钻头13向后退出一定的距离后，重新调整钻头13的钻进角度，调整钻头13的角度，调整角度来对复杂地层进行钻进破碎。

该复杂地层钻进用钻头在使用过程中，利用齿轮202与齿槽盘201之间的啮合结构，驱动马达设备带动齿轮202旋转，齿轮202带动齿槽盘201进行转动，随着钻头13整体的不断深入，在遇到复杂地层时，首先，利用液压推杆1304将齿条1302向外推动，齿条1302推出后成圆锥形，利用锥形齿条1302的尖锐性，增加对地层的表面的破碎压力，利用钻头13表面输液孔19的设置，可以输送钻井液，其次，利用气缸推杆1204将活动架1201向外推动，使得牙轮1202可以向外移动，驱动设备驱动牙轮1202进行旋转，牙轮1202会对钻台12周边的地层进行扩张，扩大钻台12的周边空间，而随着钻头13的不断深入，伞型钻头6利用自身下窄上宽的结构，在钻进过程中，会扩张钻进口径，同时伞型钻头6整体外形结构采用的上宽下窄的伞型结构，并且为螺旋设置，在钻进的同时，利用螺旋结构，对泥土钻渣进行导引排出，并且伞型钻头6位于横向穿杆4的前方，可以在横向穿杆4进入钻进范围前，利用伞型钻头6对横向空间预先进行开扩，再其次，驱动电机18会带动第三伞轮17旋转，利用第三伞轮17与第一伞轮15、第二伞轮16的啮合结构，带动位于横向穿杆4左右的第一伞轮15和第二伞轮16进行旋转，第一伞轮15旋转会带着一侧的切片轮404旋转，切片轮404会切削纵向地层土壁，第二伞轮16旋转带动另一侧的侧轴401旋转，侧轴401表面的高速钢锯片402会切削侧面地层，扩大横向空间，在横向空间足够后，可以将钻头13向后退出一定的距离后，重新调整钻头13的钻进角度，使得钻头13可以从斜入角对复杂地层进行钻进破碎，提高钻进效率的同时提高钻进速度。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复杂地层钻进用钻头，包括铠装电缆（1），所述铠装电缆（1）的外侧安装有外壳（2），且铠装电缆（1）的左侧连接有安装杆（3），其特征在于，所述安装杆（3）的表面贯穿设置有横向穿杆（4），且横向穿杆（4）的右端安装有切片轮（404），所述横向穿杆（4）的右端安装有侧轴（401），且侧轴（401）的表面一体化固定设置有高速钢锯片（402），所述侧轴（401）远离横向穿杆（4）的一端安装有侧钻头（403），所述横向穿杆（4）的中间安装有第一伞轮（15），且第一伞轮（15）的一侧安装有第二伞轮（16），所述第一伞轮（15）和第二伞轮（16）的外侧安装有第三伞轮（17），且第三伞轮（17）的中心线连接有驱动电机（18），所述安装杆（3）的一端活动安装有对接座（5），且对接座（5）的一端连接有伞型钻头（6），所述伞型钻头（6）的一端连接有中转轴座（7），且中转轴座（7）的一端安装有轴杆（8），所述轴杆（8）的表面固定设置有切片（9），所述轴杆（8）的末端安装有钻台（12），且钻台（12）的末端固定安装有钻头（13）；

所述钻台（12）的表面活动安装有活动架（1201），且活动架（1201）与钻台（12）之间设置有活动轴（1203），所述活动架（1201）的表面活动安装有牙轮（1202），所述活动架（1201）的内侧活动连接有气缸推杆（1204）；

所述钻头（13）的表面固定安装有钨钢钻齿（14），且钻头（13）的前端表面设置有前置孔（1301），所述钨钢钻齿（14）的内侧设置有输液孔（19），所述前置孔（1301）的内部活动连接有齿条（1302），且齿条（1302）与前置孔（1301）之间设置有连接轴（1303），所述齿条（1302）的内壁活动连接有液压推杆（1304）。

2.根据权利要求1所述一种复杂地层钻进用钻头，其特征在于：所述外壳（2）的内部安装有齿槽盘（201），且齿槽盘（201）的表面安装有齿轮（202）。

3.根据权利要求2所述一种复杂地层钻进用钻头，其特征在于：所述齿槽盘（201）与齿轮（202）之间为啮合连接，且齿轮（202）与外壳（2）内壁相互连接，所述外壳（2）与铠装电缆（1）之间为活动连接。

4.根据权利要求1所述一种复杂地层钻进用钻头，其特征在于：所述第一伞轮（15）与横向穿杆（4）的右端相互连接，所述第二伞轮（16）与横向穿杆（4）的左端相互连接，所述第一伞轮（15）、第二伞轮（16）与第三伞轮（17）之间为啮合连接。

5.根据权利要求1所述一种复杂地层钻进用钻头，其特征在于：所述对接座（5）的表面一体化设置有楔口（501），且楔口（501）的内底部开设有对接孔（502），所述对接孔（502）内部横向贯穿设置有锁定螺杆（503），所述安装杆（3）靠近对接座（5）的一端表面设置有与对接孔（502）相对应的销杆（504）。

6.根据权利要求5所述一种复杂地层钻进用钻头，其特征在于：所述楔口（501）与安装杆（3）的一端构成嵌合连接，所述销杆（504）与对接孔（502）之间尺寸相吻合。

7.根据权利要求1所述一种复杂地层钻进用钻头，其特征在于：所述齿条（1302）通过连接轴（1303）与前置孔（1301）之间构成活动连接，且齿条（1302）通过连接轴（1303）与前置孔（1301）之间构成转动结构。

8.根据权利要求1所述一种复杂地层钻进用钻头，其特征在于：所述轴杆（8）与钻台（12）之间安装有打磨轮（10），且打磨轮（10）的表面一体化设置有合金齿条（11）。

9.根据权利要求1所述一种复杂地层钻进用钻头，其特征在于：所述切片（9）关于轴杆（8）的中心线呈环形分布，且轴杆（8）的中心线与横向穿杆（4）的对称中心线相互垂直。

10.采用如权利要求1中所述的一种复杂地层钻进用钻头的钻进方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：根据钻进过程情况，钻头（13）表面设置的钨钢钻齿（14）会对地层进行破碎，遇到坚硬的复杂地层时，利用液压推杆（1304）将齿条（1302）向外推动，齿条（1302）推出后成圆锥形，利用锥形齿条（1302）的尖锐性，增加对地层的表面的破碎压力；

S2：在复杂地层中，利用气缸推杆（1204）将钻台（12）上的牙轮（1202）向外推，对钻台（12）周边的钻进范围进行扩大，同时切片（9）在旋转过程中会不断切削钻孔侧壁，进而扩大钻进范围，同时伞型钻头（6）利用自身的伞型结构，将钻孔靠近外部的开口扩大，横向空间增加；

S3：当横向空间增加后，利用销杆（504）将安装杆（3）对接安装在对接座（5）上，驱动电机（18）驱动第三伞轮（17）旋转，第三伞轮（17）旋转后，第三伞轮（17）与第一伞轮（15）和第二伞轮（16）之间为啮合结构，进而带动第一伞轮（15）和第二伞轮（16）进行旋转，进而带动横向穿杆（4）左右两端的切片轮（404）和高速钢锯片（402）进行旋转，在定向钻进的过程中或者需要避开井下复杂孔段时，需要调整钻头（13）的钻进角度，通过横向钻进，扩大横向空间，随着钻头（13）的不断深入，伞型钻头（6）利用自身下窄上宽的结构，在钻进过程中，会扩张钻进口径，并且伞型钻头（6）位于横向穿杆（4）的前方，可以在横向穿杆（4）进入钻进范围前，利用伞型钻头（6）对横向空间预先进行开扩，在横向空间足够后，可以将钻头13向后退出一定的距离后，重新调整钻头13的钻进角度，调整钻头（13）的角度，调整角度来对复杂地层进行钻进破碎。