CN216043579U - 一种防卡钻异径接头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种防卡钻异径接头,所述螺纹上接头设置在异径接头本体的顶端、螺纹上接头与钻杆连接;所述螺纹下接头设置在异径接头本体的底端、螺纹下接头与岩芯管连接;所述异径接头本体的底部为大直径部分、顶部为小直径部分,异径接头本体的变径过渡部分为呈外凸圆弧形的纺锤体段;所述纺锤体段的表面设置有刀翼,刀翼呈螺旋状绕纺锤体段自上而下展布。异径接头本体为变径管状中空结构。本实用新型的防卡钻异径接头,在钻进过程中,完成对井壁掉落的岩块的切削、研磨,有效减少后期提钻时卡钻的发生率。在钻具提升过程中遇到井壁掉块,形成卡钻时,异径接头上的切削齿会对其进行切削、推移,并能快速、有效解卡。
Description
技术领域
本实用新型涉及岩土工程勘察领域,特别是一种防卡钻异径接头。
背景技术
目前在岩土工程勘察领域,岩芯钻探绝大多数钻机采用的是单动单管钻进方式,即钻机通过钻杆+异径接头+岩芯管+钻头的连接组合,来达到钻进、取芯的工作目的。连接钻杆与岩芯管之间异径接头处,由于在垂向上呈现了上细下粗的组合结构特点,该处就成了卡钻发生的主要堵、卡部位。一旦有掉落到钻孔的岩石碎块,就会卡在异径接头的变径处,在提钻过程中钻具、岩石碎块与钻孔孔壁之间产生“胀紧螺栓效应”,越拔越紧,直至起钻困难,就会发生卡钻事故。
通常在岩体破碎地层中,钻进过程会出现孔壁破碎岩块掉落现象。在岩溶发育地层中,场地岩面起伏较大,存在大量的石芽,同时发育有大量的溶沟、溶槽、溶洞和溶蚀裂隙,甚至存在较大的串珠状竖向溶槽、溶蚀裂隙,也都非常容易造成卡钻事故。另外,泥浆固形物含量过高,部分围岩透水率较大孔壁形成较厚泥皮,或是遇水膨胀的泥岩层遇水膨胀,也会造成钻孔孔径缩小而产生卡钻事故。
卡钻后需要花费大量的时间、精力去解卡,给正常的钻进施工带来一定的不便。虽然卡钻本身不会直接威胁到钻工生命安全,但处理卡钻事故,解卡过程中,操作不慎很容易衍生出生命安全事故。因此,研发设计一种防卡钻异径接头,有效减少卡钻事故发生,以便能够更顺利地进行钻探施工,显得尤为重要。
发明内容
为了解决上述技术问题,本实用新型提供了一种防卡钻异径接头,在钻进过程中同时完成对井壁掉落岩块的切削、研磨,有效减少后期提钻卡钻的发生率。
根据本实用新型的一个方面,涉及了一种包括钻杆、岩芯管,其特征在于:还包括螺纹上接头、螺纹下接头、刀翼、异径接头本体、纺锤体段,所述螺纹上接头设置在异径接头本体的顶端、螺纹上接头与钻杆连接,所述螺纹下接头设置在异径接头本体的底端、螺纹下接头与岩芯管连接;
所述异径接头本体的底部为大直径部分、顶部为小直径部分,异径接头本体的变径过渡部分为呈外凸圆弧形的纺锤体段;
所述纺锤体段的表面设置有刀翼,刀翼呈螺旋状绕纺锤体段自上而下展布。
根据本实用新型的至少一个实施方式,所述刀翼的外表截面为矩形或梯形。
根据本实用新型的至少一个实施方式,所述刀翼的数量为4-6条。
根据本实用新型的至少一个实施方式,还包括切削齿,所述刀翼的顶部设置有切削齿,切削齿在刀翼上呈齿状排列。
根据本实用新型的至少一个实施方式,所述切削齿的材质为硬质合金。
根据本实用新型的至少一个实施方式,所述异径接头本体为变径管状中空结构。
本实用新型的实质性特点和进步是:
本实用新型的防卡钻异径接头,主要适用于破碎地层钻进,或岩溶发育地层中钻进。
(1)在钻进过程中,完成对井壁掉落的岩块的切削、研磨,有效减少后期提钻时卡钻的发生率。
(2)使用本实用新型在钻具提升过程中遇到井壁掉块,形成卡钻时,异径接头上的切削齿会对其进行切削、推移,并能快速、有效解卡。
(3)本实用新型还能够在存在较厚泥皮,或是遇水膨胀的泥岩层缩径钻孔起钻过程中,有效修复井壁,提高起钻的顺畅性。
附图说明
图1是根据本实用新型一个实施方式的结构示意图。
图中零部件序号及名称:
螺纹上接头1、刀翼2、切削齿3、异径接头本体4、螺纹下接头5、纺锤体段6。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容,而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本实用新型相关的部分。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。
在本实用新型的至少一个实施例中,如图1所示,本实用新型提供了一种防卡钻异径接头,其特征在于:包括钻杆、岩芯管,其特征在于:还包括螺纹上接头1、螺纹下接头5、刀翼2、异径接头本体4、纺锤体段6,所述螺纹上接头1设置在异径接头本体4的顶端、螺纹上接头1与钻杆连接,所述螺纹下接头5设置在异径接头本体4的底端、螺纹下接头5与岩芯管连接。
所述异径接头本体4的底部为大直径部分、顶部为小直径部分,异径接头本体4的变径过渡部分为呈外凸圆弧形的纺锤体段6。
所述纺锤体段6的表面设置有刀翼2,刀翼2呈螺旋状绕纺锤体段6自上而下展布。
根据本实用新型的又一个实施方式,所述刀翼2的外表截面为矩形或梯形。
根据本实用新型的又一个实施方式,所述刀翼2的数量为4-6条。
纺锤体段6直径大的,设置刀翼2数量多;纺锤体段6直径小的,设置刀翼2数量少。
根据本实用新型的又一个实施方式,还包括切削齿3,所述刀翼2的顶部设置有切削齿3,切削齿3在刀翼2上呈齿状排列。
切削齿3镶嵌在刀翼2上,呈齿状排列,切削齿3端部凸出刀翼2。
根据本实用新型的又一个实施方式,所述切削齿3的材质为硬质合金。
根据本实用新型的又一个实施方式,所述异径接头本体4为变径管状中空结构。
通过变径管状中空结构,循环液通可以过中空结构的通道输送至岩芯管。
本实用新型的工作原理及过程:
本实用新型防卡钻异径接头的接头材质、壁厚、螺纹形式、上扣扭矩、抗扭强度、最小抗拉强度等应满足现行行业标准及钻探要求。
本实用新型钻进过程中掉落的岩石碎块,会被切削齿3不断地进行切削、研磨,形成细小碎屑进入孔底或随循环液排走,有效减少后期提钻时卡钻的发生率。在钻具提升过程中遇到井壁掉块,形成卡钻,或是异径接头卡死在溶洞顶部凸出的岩体岩块上时,随着钻具的提升和回转,异径接头上的切削齿3可以对卡点岩块进行切削、研磨,逐渐破碎掉卡点岩块。螺旋状的脊状刀翼2还会对岩块产生水平方向的旋转推移,这种推移动作,会促进卡点处岩块的松动,加速解卡。
本实用新型能够在钻进过程中,同时完成对井壁掉落岩块的切削、研磨,有效减少后期提钻卡钻的发生率。在钻具提升过程中发生卡钻,异径接头上的切削齿3会对其进行切削、推移,并能迅速、有效解卡,消解卡钻事故,提高钻探效率。
以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种防卡钻异径接头,其特征在于:包括钻杆、岩芯管,还包括螺纹上接头(1)、螺纹下接头(5)、刀翼(2)、异径接头本体(4)、纺锤体段(6),所述螺纹上接头(1)设置在异径接头本体(4)的顶端、螺纹上接头(1)与钻杆连接,所述螺纹下接头(5)设置在异径接头本体(4)的底端、螺纹下接头(5)与岩芯管连接;
所述异径接头本体(4)的底部为大直径部分、顶部为小直径部分,异径接头本体(4)的变径过渡部分为呈外凸圆弧形的纺锤体段(6);
所述纺锤体段(6)的表面设置有刀翼(2),刀翼(2)呈螺旋状绕纺锤体段(6)自上而下展布。
2.根据权利要求1所述的防卡钻异径接头,其特征在于:所述刀翼(2)的外表截面为矩形或梯形。
3.根据权利要求1所述的防卡钻异径接头,其特征在于:所述刀翼(2)的数量为4-6条。
4.根据权利要求1所述的防卡钻异径接头,其特征在于:还包括切削齿(3),所述刀翼(2)的顶部设置有切削齿(3),切削齿(3)在刀翼(2)上呈齿状排列。
5.根据权利要求4所述的防卡钻异径接头,其特征在于:所述切削齿(3)的材质为硬质合金。
6.根据权利要求4所述的防卡钻异径接头,其特征在于:所述异径接头本体(4)为变径管状中空结构。
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