CN207598190U - 一种下纠斜钻具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种下纠斜钻具，包括钻杆和岩心管，还包括支架、加重块和纠斜钻头，所述钻杆、岩心管、支架、加重块和纠斜钻头由上至下顺序连接，加重块与岩心管的内壁之间存在间隙，加重块通过所述支架固定于所述岩心管的下部中央位置，纠斜钻头由钢板及焊接在钢板上的切削具组成，切削具为合金片或金刚石块。加重块为圆柱形，加重块的直径比岩心管内径小5mm至15mm。加重块长度为岩心管长度的1/4至1/2。加重块采用钢材制成。纠斜钻头的外径比岩心管的外径大10mm至20mm。纠斜钻头下端面为水平底面，纠斜钻头切削具的重叠系数大于1.5。纠斜钻头为十字型的全面钻头或肋骨型的筒式钻头。

Description

一种下纠斜钻具

技术领域

本实用新型属于钻探领域，具体涉及一种在软硬互层的地层中钻进时因遇层角小而引起钻孔上漂时的下纠斜钻具。

背景技术

目前，利用钻机、钻具钻孔的方法不仅在地质勘探领域发挥着重大作用，在水文水井施工、非开挖、采矿(地浸孔、采卤井)、矿山工程、工程勘察及施工中也有广泛应用。可以施工垂直孔，也可以施工任意角度的斜孔，包括下斜孔和上仰孔。

在钻孔施工中，因软硬互层及遇层角(钻孔轴线与岩层面的夹角)的影响，往往发生钻孔跑斜的问题。一般来说，当遇层角大于30°时，钻孔有顶层进的趋势；当遇层角小于30°时，钻孔有顺层溜的趋势。由硬岩进入软岩时，由于岩心管受到硬岩的限制作用大，软岩的钻进速度快，钻孔偏斜的机会小；由软岩进入硬岩时情况则相反。钻孔跑斜都发生在软硬互层的层面上，当钻头全部进入下覆岩层后跑斜终止。进入下一个互层面时又重复上述过程，所以，最终的偏斜量是多次偏斜的总结果。

钻孔发生偏斜后一般都要采取纠斜措施，不然，钻孔达不到设计目的。目前，纠斜的措施也不少，有随钻纠斜器、液动马达纠斜器，二者费用昂贵，技术要求高；有楔块纠斜器，可现场加工，制作简单，但费时费力。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种下纠斜钻具，使用方便，制造成本低，纠斜的效果高和速度快，解决了以往采取纠斜措施时费用昂贵和费时费力的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供的一种下纠斜钻具，包括钻杆和岩心管，还包括支架、加重块和纠斜钻头，所述钻杆、岩心管、支架、加重快和纠斜钻头由上至下顺序连接，

所述加重块与岩心管的内壁之间存在间隙，所述加重块通过所述支架固定于所述岩心管的下部中央位置，

所述纠斜钻头由钢板及焊接在钢板上的切削具组成，所述切削具为合金片或金刚石块。

优选地，所述加重块为圆柱形，所述加重块的直径比岩心管内径小。

进一步地，所述加重块的直径比岩心管内径小5mm至15mm。

优选地，所述加重块长度为岩心管长度的1/4至1/2。

优选地，所述加重块采用钢材制成。

优选地，纠斜钻头的外径比岩心管的外径大10mm至20mm。

进一步地，所述纠斜钻头下端面为水平底面，所述纠斜钻头切削具的重叠系数大于1.5。

优选地，所述下纠斜钻具应用于四级或四级以下地层，所述切削具的材质为合金片。

优选地，所述下纠斜钻具应用于五级或五级以上地层，所述切削具的材质为金刚石块。

进一步地，所述纠斜钻头为十字型的全面钻头或肋骨型的筒式钻头

本实用新型提供的一种下纠斜钻具，具有如下有益效果：

利用加重块的重量迫使下纠斜钻具下沉，利用纠斜钻头的外出刃在钻孔下邦刻槽，进一步迫使下纠斜钻具下沉，提高纠斜的效果和速度；

设计构思新颖，结构简单，易于操作，使用方便，制造成本低，具有较高的推广价值。

附图说明

图1为本实施例中下纠斜钻具的结构示意图；

图2为本实施例中下纠斜钻具的A-A截面图；

图3为本实施例中下纠斜钻具的仰视图。

图中：

1.钻杆2.岩心管3.加重块4.支架5.纠斜钻头。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

以下关于上、下、左、右等方位按照图1所示的视图定义。

如图1-3所示的一种下纠斜钻具，包括由上至下顺序连接的钻杆1、岩心管2、支架4、加重块3和纠斜钻头5，加重块3为圆柱形，加重块3采用钢材制成，加重块3通过支架4固定于岩心管2下部中央位置，加重块3长度为岩心管2长度的1/3左右，加重块3的直径比岩心管2内径小10mm左右，因此加重块3与岩心管2的内壁存在间隙，此间隙能够使冲洗液顺利通过，纠斜钻头5下端面加工成水平底面，纠斜钻头5由钢板及焊接在钢板上的切削具组成，根据外出刃的特点进行设计纠斜钻头5上切削具的数量、排列方式、焊接角度和形状，切削具的材质为合金或金刚石块，纠斜钻头5切削具的重叠系数大于1.5，切削具的材料根据下纠斜钻具所应用的地层决定，地层岩石在四级或四级以下时，切削具为合金片，地层岩石在五级或五级以上时，切削具为金刚石块，纠斜钻头的外出刃为5-10mm，即纠斜钻头5的外径比岩心管2的外径大10-20mm，纠斜钻头5可以设计为十字型的全面钻头或肋骨型的筒式钻头等形状，本实施例以设计为十字型钻头进行举例说明，十字钻头采用成熟工艺、优质钢材、合金，具有高韧性和高耐磨性，生产效率高、成本低；十字钻头不会在钻凿过程中出现断裂；有利于节省辅助工时，减轻工人体力劳动和加快工程速度；对凿岩条件适应能力强，几乎不受凿岩机型和岩体性能的限制，尤其是在坚硬和极坚硬高研磨性裂隙发育岩石中优势更为明显。

使用下纠斜钻具施工时，把下纠斜钻具下到纠斜部位，悬吊下纠斜钻具，下纠斜钻具在加重块3重力的作用下下垂，钻头贴于钻孔下邦；回转下纠斜钻具，纠斜钻头5在钻孔的下邦刻槽，当刻槽深度等于纠斜钻头5的外出刃尺寸时，岩心管2下沉，岩心管2贴于钻孔下邦的孔壁；慢速轻压给进下纠斜钻具，下纠斜钻具进尺100mm左右，停止给进，继续回转下纠斜钻具，使纠斜钻头5在新位置的钻孔下邦刻槽，如此重复5-10次，当纠斜钻头5全部进入下伏岩层后，纠斜作业完成；下纠斜钻具按正常的钻进参数进行钻进。通过多次刻槽使下纠斜钻具下移，进而改变钻孔轴线轨迹及下纠斜钻具的下移轨迹，达到下纠斜的目的。本下纠斜钻具能够使用在倾角范围为-45°至70°的钻孔中向下纠斜，增大倾角，特别在倾角范围为-30°至45°钻孔中效果更佳，钻孔越接近水平，纠斜效果越好。

本文中应用了具体个例对发明构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明构思的前提下，所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种下纠斜钻具，包括钻杆和岩心管，其特征在于，还包括支架、加重块和纠斜钻头，所述钻杆、岩心管、支架、加重块和纠斜钻头由上至下顺序连接，

所述加重块与岩心管的内壁之间存在间隙，所述加重块通过所述支架固定于所述岩心管的下部中央位置，

所述纠斜钻头由钢板及焊接在钢板上的切削具组成，所述切削具为合金片或金刚石块。

2.根据权利要求1所述的下纠斜钻具，其特征在于，所述加重块为圆柱形，所述加重块的直径比岩心管内径小。

3.根据权利要求2所述的下纠斜钻具，其特征在于，所述加重块的直径比岩心管内径小5mm至15mm。

4.根据权利要求1所述的下纠斜钻具，其特征在于，所述加重块长度为岩心管长度的1/4至1/2。

5.根据权利要求1所述的下纠斜钻具，其特征在于，所述加重块采用钢材制成。

6.根据权利要求1所述的下纠斜钻具，其特征在于，纠斜钻头的外径比岩心管的外径大10mm至20mm。

7.根据权利要求1所述的下纠斜钻具，其特征在于，所述纠斜钻头下端面为水平底面，所述纠斜钻头切削具的重叠系数大于1.5。

8.根据权利要求1所述的下纠斜钻具，其特征在于，所述下纠斜钻具应用于四级或四级以下地层，所述切削具的材质为合金片。

9.根据权利要求1所述的下纠斜钻具，其特征在于，所述下纠斜钻具应用于五级或五级以上地层，所述切削具的材质为金刚石块。

10.根据权利要求1-9任一项所述的下纠斜钻具，其特征在于，所述纠斜钻头为十字型的全面钻头或肋骨型的筒式钻头。