CN202064856U - 多头数大导程整体式螺旋钻杆 - Google Patents

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China
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stem
joint
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CN2011201694543U
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Inventor
王义红
王清峰
刁文庆
陈平生
袁宗柱
李彦明
Original Assignee
Chongqing Research Institute Co Ltd of China Coal Technology and Engineering Group
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Abstract

本实用新型公开了一种多头数大导程整体式螺旋钻杆,包括公接头、中间杆和母接头,公接头和母接头分别与中间杆的两端固定连接形成一体结构,中间杆和母接头的外表上设置有头数大于1的螺旋叶片,螺旋叶片于中间杆和母接头的外表上直接机械加工获得;本钻杆的螺旋叶片的导程大、强度和硬度高、耐磨性好、钻杆机械强度高,钻进时可采用回转器和夹持器直接夹持,拆接钻杆方便快捷,同时由于叶片对钻孔孔壁的刮削较小,提高了孔壁的稳定性和钻进效率,适宜于松软突出煤层和松软煤层分布火成岩等较硬岩层的软硬交错岩层钻进工艺的要求。

Description

多头数大导程整体式螺旋钻杆
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种钻杆,特别涉及一种松软突出煤层和软煤层中分布火成岩等较硬岩层的软硬交错岩层钻孔用的多头数大导程整体式螺旋钻杆。
背景技术
[0002] 松软突出煤层深孔钻 孔是解决松软突出煤层生产过程中的煤与瓦斯突出问题的主要手段,目前使用的钻杆通常有以下几种:
[0003] 1、外平钻杆
[0004] 外平钻杆是现有煤矿钻探中的通用钻杆,其制造和应用方便,但是在松软突出煤层钻进时,容易出现喷孔、垮孔现象,且钻进过程中钻孔内排出的煤粉不易排出,容易发生顶钻和卡钻事故,导致钻孔成孔率低、成孔深度浅。同时,采用外平钻杆钻进松软突出煤层钻孔时,需要大扭矩、大功率钻机,钻孔能耗高、成本高。
[0005] 2、常规螺旋钻杆
[0006] 常规螺旋钻杆制造工艺复杂,对煤层坚固性系数f在0. 5左右的松软煤层效果较好,但对坚固性系数f<0. 3的松软突出煤层效果较差,且在松软突出煤层中钻孔时,钻杆下沉严重,煤层越软,钻杆下沉越严重,钻孔极易钻至煤层底板,使得钻孔深度受限。同时,由于螺旋钻杆的叶片是在普通外平钻杆上旋绕后焊接而成,叶片的强度和硬度低,耐磨性差, 尤其是在钻进软硬交错地层时,叶片和孔壁互相磨损,钻孔成孔率低。
[0007] 3、宽叶片可夹持式螺旋钻杆
[0008] 中国实用新型专利CN200920032469. 8和CN200920033754. 1分别公布了一种宽叶片可夹持式螺旋钻杆和一种风压钻进用宽叶片螺旋钻杆,其集中了外平钻杆和普通螺旋钻杆的优点,使得在煤层坚固性系数f < 0. 3的煤层中也可用螺旋钻杆钻进,但此类钻杆螺距多在(80〜200)mm之间,与常规螺旋钻杆相比螺距相差不大,排粉效率较低。
[0009] 4、三棱钻杆
[0010] 中国实用新型专利01267191. 6公布了一种软煤层高瓦斯深孔钻机用钻杆,钻杆的截面从常规的圆形改进为矩形、三角形、四角星形、凹弧四角形、十字花形及圆周均布凹槽形等多种形状,其中三角形截面的钻杆使用较为广泛,其在松软突出煤层中钻孔效率较高。但该结构形式的钻杆加工工艺复杂,且其特殊的截面形状降低了钻杆接头的强度,使得钻杆的整体强度较低,在钻孔过程中经常发生断杆、掉杆现象,使钻孔的成本大大提高。
实用新型内容
[0011] 有鉴于此,本实用新型的目的是提供一种螺旋叶片头数多、钻杆排粉效率高、螺旋叶片的硬度和强度高、耐磨性好、钻杆机械强度高,使用寿命长的多头数大导程整体式螺旋钻杆。
[0012] 本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:一种多头数大导程整体式螺旋钻杆,包括公接头、中间杆和母接头,公接头和母接头分别与中间杆的两端固定连接形成一体结构,所述中间杆和母接头的外壁上连续设置有头数大于1的螺旋叶片,螺旋叶片于中间杆和母接头的外表面直接通过机械加工获得。
[0013] 进一步,中间杆和母接头的外径尺寸相同;
[0014] 进一步,所述螺旋叶片的宽度大于50mm,高度小于10mm,导程大于500mm ;
[0015] 进一步,所述的螺旋叶片为多条连续的螺旋带;
[0016] 进一步,所述公接头上设置有外螺纹,母接头上设置内螺纹;
[0017] 进一步,所述多根钻杆连接时,其外壁上的螺旋叶片均形成连续螺旋线。
[0018] 本实用新型的有益效果:第一,由于钻杆的螺旋叶片头数多、导程大,因此钻杆排粉效率高;第二,螺旋叶片通过在外平芯管加工螺旋槽后直接形成,因此叶片的硬度和强度高、耐磨性好;第三,整体式的钻杆结构提高了螺旋钻杆的抗扭强度和抗弯强度,延长了钻杆的使用寿命;第四,小高度、大宽度的螺旋叶片结构降低了叶片对钻孔孔壁的刮削,维护了孔壁的稳定性,提高了钻孔的成孔率及钻进效率,不仅适宜于钻进松软突出煤层,而且适宜于钻进松软突出煤层中分布火成岩等较硬岩层的软硬交错煤层;第五,多根任意钻杆连接时,其外壁上的螺旋叶片均为连续螺旋线,钻进时可连续传输煤粉,排粉效率高。
附图说明
[0019] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述:
[0020] 图1为本实用新型的结构示意图;
[0021] 图2为图1中沿A— A向截面图。
具体实施方式
[0022] 图1为本实用新型的结构示意图,图2为图1中沿A—A向截面图。如图所示:一种多头数大导程整体式螺旋钻杆,包括公接头1、中间杆2和母接头3,公接头1和母接头3 分别与中间杆2的两端通过焊接方式固定连接形成一体结构,中间杆2和母接头3的外表上通过机械加工的方式形成头数大于1的螺旋叶片4,避免采用传统钻杆与叶片焊接固定的方式。
[0023] 作为对上述实施例的进一步改进,中间杆2和母接头3的外径尺寸相同。采用相同外径,钻进时钻机回转器和夹持器可直接夹持钻杆,适用范围广,夹持方便。
[0024] 作为对上述实施例的进一步改进,所述螺旋叶片4的宽度大于50mm,高度小于 10mm,导程大于500mm。螺旋叶片的导程大、强度和硬度高、耐磨性好、钻杆机械强度高,钻进时可采用回转器和夹持器直接夹持,同时由于叶片对钻孔孔壁的刮削较小,提高了孔壁的稳定性和钻进效率,能够满足松软突出煤层和松软煤层分布火成岩等较硬岩层的软硬交错岩层钻进工艺的要求。
[0025] 作为对上述实施例的进一步改进,所述的螺旋叶片4为多条连续的螺旋带,本实施例中螺旋叶片为2条。设置多条螺旋带能够大大提高钻杆的排粉效率。
[0026] 作为对上述实施例的进一步改进,所述公接头1上设置有外螺纹,母接头3上设置内螺纹。通过螺纹方式连接,便于拆装。
[0027] 作为对上述实施例的进一步改进,所述多根任意钻杆连接时,其外壁上的螺旋叶片均为连续螺旋线,钻进时可连续传输煤粉,排粉效率高。[0028] 最后说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1. 一种多头数大导程整体式螺旋钻杆,其特征在于:包括公接头(1)、中间杆(2)和母接头(3),公接头(1)和母接头(3)分别与中间杆(2)的两端固定连接形成一体结构,所述中间杆(2)和母接头(3)的外表面连续设置有头数大于1的螺旋叶片(4),螺旋叶片(4)于中间杆(2)和母接头(3)的外表面直接通过机械加工获得。
2.根据权利要求1所述的多头数大导程整体式螺旋钻杆,其特征在于:中间杆(2)和母接头(3)的外径尺寸相同。
3.根据权利要求2所述的多头数大导程整体式螺旋钻杆,其特征在于:所述螺旋叶片 (4)的宽度大于50mm,高度小于10mm,导程大于500mm。
4.根据权利要求3所述的多头数大导程整体式螺旋钻杆,其特征在于:所述的螺旋叶片(4)为多条连续的螺旋带。
5.根据权利要求4所述的多头数大导程整体式螺旋钻杆,其特征在于:所述公接头(1) 上设置有外螺纹,母接头(3)上设置内螺纹。
6.根据权利要求5所述的多头数大导程整体式螺旋钻杆,其特征在于:多根钻杆连接时,其外壁上的螺旋叶片(4)均形成连续螺旋线。
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