CN219365944U - 一种活动连接头钻具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种活动连接头钻具，包括连接部件和活动部件，连接部件包括依次连接的连接头和连接杆，连接头两端贯通形成有流道，流道的一端用于与钻杆连通，另一端用于连通连接杆通道，通道背离流道的一端封闭；连接杆背离钻杆一端的侧壁形成有第一开口，活动部件用于朝向钻杆的一端套设在连接杆之间，活动部件用于背离钻杆的一端敞口并设置有钻头，活动部件形成有用于卡取岩心的容纳空间；活动部件用于朝向钻杆的一端能够随连接杆转动且能够沿连接杆滑动；在钻具钻进时，活动部件滑动以远离所述第一开口，在钻具提升时，活动部件用于向背离钻杆的方向滑动以封闭所述第一开口。本实用新型旨在提供一种能够在提钻时避免钻井液冲刷岩心的钻具。

Description

一种活动连接头钻具

技术领域

本实用新型涉及勘探钻具技术领域，具体涉及一种活动连接头钻具。

背景技术

取岩心是在钻井过程中使用特殊的取心工具把地下岩石成块地取到地面上来，这种成块的岩石叫做岩心，通过它可以测定岩石的各种性质，直观地研究地下构造和岩石沉积环境，了解其中的流体性质等。在矿产勘探和开发过程中，需要按地质设计的地层层位和深度，开展钻进工作，向井内下入取心钻具，钻取出岩石样品。在钻进过程中，钻具的钻头与岩层摩擦会产生热量，同时会产生岩粉，所以需要通过钻杆向钻具通入钻井液冲刷钻头，达到降低钻头温度、冲刷岩粉的目的，但在钻探完成，岩心管卡取岩心后，岩心可能在钻井液的冲刷下脱落，影响取心效率，因此，有必要提出一种能够在提钻时避免钻井液冲刷岩心的钻具。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种能够在提钻时避免钻井液冲刷岩心的活动连接头钻具。

为实现上述目的，本实用新型提出的活动连接头钻具。

优选地，包括连接部件和活动部件，所述连接部件包括依次连接的连接头和连接杆，所述连接头两端贯通形成有用于通过钻井液的流道，所述流道的一端用于与钻杆内部过液空间连通，所述流道的另一端用于连通所述连接杆内部的通道，所述通道的背离所述流道的一端封闭；所述连接杆用于背离钻杆一端的侧壁形成有第一开口，所述活动部件用于朝向钻杆的一端套设在所述连接杆之间，所述活动部件用于背离钻杆的一端敞口并设置有钻头，所述活动部件两端之间合围形成有用于卡取岩心的容纳空间；所述活动部件用于朝向钻杆的一端能够随所述连接杆转动且能够沿所述连接杆滑动；在钻具钻进时，所述活动部件用于向靠近钻杆的方向滑动以远离所述第一开口，以使所述第一开口与所述容纳空间连通，在钻具提升时，所述活动部件用于向背离钻杆的方向滑动以封闭所述第一开口。

优选地，所述连接杆用于朝向钻杆一端的侧壁形成有第二开口，在钻具钻进时，所述活动部件朝向钻杆的一端用于向靠近钻杆的方向滑动以将所述第二开口封闭，所述活动部件朝向钻杆的一端用于向背离钻杆的方向滑动以远离所述第二开口。

优选地，所述活动部件包括活动头和岩心管，所述活动头为所述活动部件用于朝向钻杆的一端，所述岩心管一端与所述活动头可拆卸连接，所述岩心管背离所述活动头的一端为所述敞口并设置有钻头，所述岩心管在所述活动头与所述敞口之间合围形成所述容纳空间。

优选地，所述连接杆为多边形管状结构件，所述活动头为中空的柱状结构件，所述活动头两端开口，所述活动头内壁合围形成所述连接杆外壁适配的滑道，所述滑道用于抵接在所述连接杆的外壁与所述连接杆外壁配合滑动。

优选地，所述连接杆两端外壁分别环绕设置有密封环，所述活动头两端面分别设置有密封座，所述密封座设置有密封元件，钻具钻进时所述密封环与密封元件能够配合将所述滑道用于朝向钻杆的一端密封，钻具提升时，所述密封环与密封元件能够配合将所述滑道用于背离钻杆的一端密封。

优选地，所述连接杆背离钻头的一端设置有卡接台，所述卡接台用于在钻具提升时抵接在所述活动头背离所述钻头的端面。

优选地，所述活动头外壁设置有螺纹，所述岩心管朝向钻头一端内壁设置有用于与所述螺纹螺纹连接的内螺纹。

优选地，所述钻头与所述岩心管可拆卸连接，所述连接杆与所述连接头可拆卸连接。

优选地，所述第一开口与所述第二开口分别设置有多个，所述第一开口与所述第二开口分别环绕所述连接杆轴线设置。

优选地，所述连接头用于朝向钻头的一端设置有螺纹口，所述螺纹口用于与钻杆螺纹连接。

综上所述，在钻具钻进时，所述连接头连接在钻杆上；钻井液从连接头的流道通入所述通道内，在钻具向下(背离钻杆方向)钻进时，钻井液通过第一开口进入所述容纳空间，可以冲刷钻头使其降温，同时带走岩粉，岩心在钻进过程中进入所述容纳空间，在钻取到岩心后，将钻具向上(朝向钻杆方向)提升，钻杆拉动所述连接杆向上运动，同时所述活动部件用于背离钻杆的一端受到岩层的向下的阻力，因此活动部件用于朝向钻杆的一端沿所述连接杆背离钻杆滑动，将所述第一开口封闭，钻井液无法进入所述容纳空间，避免了在提钻时钻井液冲刷岩心。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型活动连接头钻具一实施例的结构示意图；

图2为图1所示钻具去除活动头的示意图；

图3为活动头俯视图。

附图标号说明：

1-连接头；2-连接杆；3-活动头；4-岩心管；5-卡接台；6-密封环；7-密封座；11-螺纹口；21-第一开口；22-第二开口；31-螺纹；41-内螺纹；42-钻头。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种活动连接头钻具。

请参照图1至图3，该活动连接头1钻具包括连接部件和活动部件，所述连接部件包括依次连接的连接头1和连接杆2，所述连接头1两端贯通形成有用于通过钻井液的流道，所述流道的一端用于与钻杆内部过液空间连通，所述流道的另一端用于连通所述连接杆2内部的通道，所述通道的背离所述流道的一端封闭；所述连接杆2用于背离钻杆一端的侧壁形成有第一开口21，所述活动部件用于朝向钻杆的一端套设在所述连接杆2之间，所述活动部件用于背离钻杆的一端敞口并设置有钻头42，所述活动部件两端之间合围形成有用于卡取岩心的容纳空间；所述活动部件用于朝向钻杆的一端能够随所述连接杆2转动且能够沿所述连接杆2滑动；在钻具钻进时，所述活动部件用于向靠近钻杆的方向滑动以远离所述第一开口21，以使所述第一开口21与所述容纳空间连通，在钻具提升时，所述活动部件用于向背离钻杆的方向滑动以封闭所述第一开口21。本实施例中，所述第二开口22与所述第一开口21均为圆形孔。

本实用新型的技术方案中，在钻具钻进时，所述连接头1连接在钻杆上；钻井液从连接头1的流道通入所述通道内，在钻具向下(背离钻杆方向)钻进时，钻井液通过第一开口21进入所述容纳空间，可以冲刷钻头42使其降温，同时带走岩粉，岩心在钻进过程中进入所述容纳空间，在钻取到岩心后，将钻具向上(朝向钻杆方向)提升，钻杆拉动所述连接杆2向上运动，同时所述活动部件用于背离钻杆的一端受到岩层的向下的阻力，因此活动部件用于朝向钻杆的一端沿所述连接杆2背离钻杆滑动，将所述第一开口21封闭，钻井液无法进入所述容纳空间，避免了在提钻时钻井液冲刷岩心。

请参照图1和图2，优选地，所述连接杆2用于朝向钻杆一端的侧壁形成有第二开口22，在钻具钻进时，所述活动部件朝向钻杆的一端用于向靠近钻杆的方向滑动以将所述第二开口22封闭，所述活动部件朝向钻杆的一端用于向背离钻杆的方向滑动以远离所述第二开口22。钻具钻进时，钻杆推动所述连接杆2向下运动，同时所述活动部件背离钻杆的一端受到岩层的向上的阻力，因此活动部件朝向钻杆的一端沿所述连接杆2朝向钻杆滑动，将所述第二开口22封闭，钻井液从所述第一开口21进入所述容纳空间，钻具提升时，钻杆拉动所述连接杆2向上运动，同时所述活动部件背离钻杆的一端受到岩层的向下的阻力，因此活动部件朝向钻杆的一端沿所述连接杆2背离钻杆滑动，将所述第一开口21封闭，钻井液从所述第二开口22流出所述通道，沿钻孔上返，防止钻井液沿钻杆喷出，同时平衡地层压力，稳定钻孔井壁，避免压差造成钻孔掉块和坍塌，保证孔内安全。

请参照图1，优选地，所述活动部件包括活动头3和岩心管4，所述活动头3为所述活动部件用于朝向钻杆的一端，所述岩心管4一端与所述活动头3可拆卸连接，所述岩心管4背离所述活动头3的一端为所述敞口并设置有钻头42，所述岩心管4在所述活动头3与所述敞口之间合围形成所述容纳空间。在钻取到岩心后，可以将所述岩心管4从所述活动头3上拆卸下来，方便施工人员从所述容纳空间内取出岩心。

请参照图1，优选地，所述连接杆2为多边形管状结构件，所述活动头3为中空的柱状结构件，所述活动头3两端开口，所述活动头3内壁合围形成所述连接杆2外壁适配的滑道，所述滑道用于抵接在所述连接杆2的外壁与所述连接杆2外壁配合滑动。这样的设计使得所述活动头3可以沿所述连接杆2外壁滑动的同时跟随所述连接杆2转动；本实施例中，所述连接杆2为正六边形管状结构件，当然，所述连接杆2的形状不以此为限制，本领域技术人员可以根据使用需求进行相应调整。

优选地，所述连接杆2两端外壁分别环绕设置有密封环6，所述活动头3两端面分别设置有密封座7，所述密封座7设置有密封元件，钻具钻进时所述密封环6与密封元件能够配合将所述滑道用于朝向钻杆的一端密封，钻具提升时，所述密封环6与密封元件能够配合将所述滑道用于背离钻杆的一端密封。在实际生产中，所述活动头3的滑道与所述连接杆2之间容易产生缝隙，导致所述活动头3不能够将所述第一开口21或所述第二开口22完全封闭；通过设置所述密封环6与所述密封座7，在钻具钻进时，所述活动头3朝向钻杆运动，所述活动头3用于背离钻杆的端面的密封环6与对应所述密封座7配合将所述滑道朝向所述钻杆的一端密封，在钻具提升时，所述活动头3用于朝向钻杆的端面的密封环6与所述对应密封座7配合将所述滑道用于朝向所述钻杆的一端密封，避免钻井液泄露；本实施例中，所述密封环6为多边形凸台，所述密封座7为与所述密封环6适配的多边形凹槽，所述密封元件为橡胶圈；当然，所述密封环6与所述密封座7的形状均不以此为限制，本领域技术人员可以根据实际使用需要进行相应调整。

请参照图1，优选地，所述连接杆2背离钻头42的一端设置有卡接台5，所述卡接台5用于在钻具提升时抵接在所述活动头3背离所述钻头42的端面。在提升钻具时，所述卡接台5可以托起所述活动部件。

请参照图1，优选地，所述活动头3外壁设置有螺纹31，所述岩心管4朝向钻头42一端内壁设置有用于与所述螺纹31螺纹连接的内螺纹41。本实施例中，所述活动头3外径小于所述岩心管4内径，在钻具钻进时，地层会在钻头42和岩心管4的旋转钻进作用下形成钻孔，通过所述活动头3外径小于所述岩心管4的内径的设计可以避免在钻进过程中所述活动头3触碰到钻孔而破坏钻孔。

请参照图1，优选地，所述钻头42与所述岩心管4可拆卸连接，所述连接杆2与所述连接头1可拆卸连接。钻头42由于需要长时间切割研磨岩层，容易磨损，通过钻头42与岩心管4可拆卸的设计方便施工人员更换钻头42；将所述连接杆2与所述连接头1拆分，施工人员可以更换不同规格的活动头3来适应不同规格的岩心管4与钻具。

优选地，所述第一开口21与所述第二开口22分别设置有多个，所述第一开口21与所述第二开口22分别环绕所述连接杆2轴线设置。设置多个第一开口21和第二开口22有利于钻井液的流通；本实施例中，所述第一开口21和所述第二开口22分别均匀环绕所述连接杆2轴线设置，钻井液从所述第一开口21或所述第二开口22排出所述连接杆2时，所述连接杆2受到钻井液的作用力，将所述第一开口21和所述第二开口22均匀环绕所述连接杆2轴线设置可以使得所述连接杆2周向受力均匀。

请参照图1和图2，优选地，所述连接头1用于朝向钻头42的一端设置有螺纹口11，所述螺纹口11用于与钻杆螺纹连接。通过螺纹连接的方式，方便施工人员将钻具安装在钻杆上或从钻杆上拆卸钻具。

工作原理：

钻具钻进时，钻杆推动所述连接杆2向下运动，同时所述活动部件用于背离钻杆的一端受到岩层的向上的阻力，因此活动部件用于朝向钻杆的一端沿所述连接杆2朝向钻杆滑动，将所述第二开口22封闭，所述第一开口21打开，此时钻井液从所述第一开口21进入所述容纳空间；钻具提升时，钻杆拉动所述连接杆2向上运动，同时所述活动部件用于背离钻杆的一端受到岩层的向下的阻力，因此活动部件用于朝向钻杆的一端沿所述连接杆2背离钻杆滑动，将所述第一开口21封闭，所述第二开口22打开，此时钻井液从所述第二开口22流出所述通道，沿钻孔上返。

本实施例中，以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种活动连接头钻具，其特征在于，包括连接部件和活动部件，所述连接部件包括依次连接的连接头和连接杆，所述连接头两端贯通形成有用于通过钻井液的流道，所述流道的一端用于与钻杆内部过液空间连通，所述流道的另一端用于连通所述连接杆内部的通道，所述通道的背离所述流道的一端封闭；所述连接杆用于背离钻杆一端的侧壁形成有第一开口，所述活动部件用于朝向钻杆的一端套设在所述连接杆之间，所述活动部件用于背离钻杆的一端敞口并设置有钻头，所述活动部件两端之间合围形成有用于卡取岩心的容纳空间；所述活动部件用于朝向钻杆的一端能够随所述连接杆转动且能够沿所述连接杆滑动；在钻具钻进时，所述活动部件用于向靠近钻杆的方向滑动以远离所述第一开口，以使所述第一开口与所述容纳空间连通，在钻具提升时，所述活动部件用于向背离钻杆的方向滑动以封闭所述第一开口。

2.根据权利要求1所述的活动连接头钻具，其特征在于，所述连接杆用于朝向钻杆一端的侧壁形成有第二开口，在钻具钻进时，所述活动部件朝向钻杆的一端用于向靠近钻杆的方向滑动以将所述第二开口封闭，所述活动部件朝向钻杆的一端用于向背离钻杆的方向滑动以远离所述第二开口。

3.根据权利要求2所述的活动连接头钻具，其特征在于，所述活动部件包括活动头和岩心管，所述活动头为所述活动部件用于朝向钻杆的一端，所述岩心管一端与所述活动头可拆卸连接，所述岩心管背离所述活动头的一端为所述敞口并设置有钻头，所述岩心管在所述活动头与所述敞口之间合围形成所述容纳空间。

4.根据权利要求3所述的活动连接头钻具，其特征在于，所述连接杆为多边形管状结构件，所述活动头为中空的柱状结构件，所述活动头两端开口，所述活动头内壁合围形成所述连接杆外壁适配的滑道，所述滑道用于抵接在所述连接杆的外壁与所述连接杆外壁配合滑动。

5.根据权利要求4所述的活动连接头钻具，其特征在于，所述连接杆两端外壁分别环绕设置有密封环，所述活动头两端面分别设置有密封座，所述密封座设置有密封元件，钻具钻进时所述密封环与密封元件能够配合将所述滑道用于朝向钻杆的一端密封，钻具提升时，所述密封环与密封元件能够配合将所述滑道用于背离钻杆的一端密封。

6.根据权利要求3所述的活动连接头钻具，其特征在于，所述连接杆背离钻头的一端设置有卡接台，所述卡接台用于在钻具提升时抵接在所述活动头背离所述钻头的端面。

7.根据权利要求3所述的活动连接头钻具，其特征在于，所述活动头外壁设置有螺纹，所述岩心管朝向钻头一端内壁设置有用于与所述螺纹螺纹连接的内螺纹。

8.根据权利要求3所述的活动连接头钻具，其特征在于，所述钻头与所述岩心管可拆卸连接，所述连接杆与所述连接头可拆卸连接。

9.根据权利要求2所述的活动连接头钻具，其特征在于，所述第一开口与所述第二开口分别设置有多个，所述第一开口与所述第二开口分别环绕所述连接杆轴线设置。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的活动连接头钻具，其特征在于，所述连接头用于朝向钻头的一端设置有螺纹口，所述螺纹口用于与钻杆螺纹连接。