CN220599737U - 一种钻井用辅助破岩工具 - Google Patents

Abstract

本申请涉及钻井技术领域，提供了一种钻井用辅助破岩工具，包括钻头本体和壳体，壳体内安装有驱动总成，驱动总成用于驱动钻头本体进行转动；钻头本体包括依次连接的钻尖、第一钻石部和第二钻石部，钻尖呈锥状结构，钻尖周壁设置有多个同向倾斜的刀齿，第二钻石部开设有多个排水槽，钻头本体中部开设有供水通道，供水通道延长方向与钻头本体的轴线方向同向，排水槽与供水通道相连通。本申请的一种钻井用辅助破岩工具，钻尖对岩石层进行钻孔过程中，排水槽冲出的高压水流能够将钻尖粉碎的石块冲出，减少是石块卡在钻尖的两个刀齿与岩石层之间的情况，减少钻头发生磨损的情况，保持钻井效率。

Description

一种钻井用辅助破岩工具

技术领域

本申请涉及钻井技术领域，特别是一种钻井用辅助破岩工具。

背景技术

地热发电将地下的热能转变为机械能，然后再将机械能转变为电能的能量，该转变过程或称为地热发电。地热发电作为可再生清洁能源，正在被越来越多的地方利用。

地热开发过程中需要进行使用辅助破岩工具进行钻井工作，现有破岩工具若在岩石较多的环境进行工作时，被破碎后的岩石碎片可能积攒在钻头和岩石层之间，导致钻头的磨损较大，从而影响钻井效率。

实用新型内容

为了减少钻头发生磨损的情况，本申请提供了一种钻井用辅助破岩工具。

本申请提供的一种钻井用辅助破岩工具采用如下技术方案：

一种钻井用辅助破岩工具，包括钻头本体和壳体，所述壳体内安装有驱动总成，所述驱动总成用于驱动钻头本体进行转动；所述钻头本体包括依次连接的钻尖、第一钻石部和第二钻石部，所述钻尖呈锥状结构，所述钻尖周壁设置有多个同向倾斜的刀齿，所述第二钻石部开设有多个排水槽，所述钻头本体中部开设有供水通道，所述供水通道延长方向与所述钻头本体的轴线方向同向，所述排水槽与所述供水通道相连通。

通过采用上述的技术方案，在进行钻井破岩工作时，钻尖首先于岩石接触，多个同向倾斜设置的刀齿能够对岩石进行破碎，并通过设置排水槽，排水槽冲出的高压水流能够将钻尖粉碎的石块冲出，减少石块卡在钻尖的两个刀齿与岩石层之间的情况，减少钻头发生磨损的情况，保持钻井效率；并且将出水口设置于第二钻石部，能够保持钻尖刚性，减少钻尖工作时发生变形的情况。

可选的，所述第一钻石部凸出设置有多个碎石块，相邻的所述碎石块之间存有间隙。

通过采用上述的技术方案，通过设置碎石块，能够使钻尖深入岩石的过程中，碎石块能够对钻尖已破碎的岩石孔内壁进行破碎，提高对岩石的破碎效果。

可选的，所述第一钻石部套设有导向环，所述导向环状正对所述排水槽，所述导向环设有用于将水导向所述钻尖的导向面。

通过采用上述的技术方案，通过设置导向环，便于将水导至钻尖，进一步提高对钻尖与岩石层之间的碎石的清洁。

可选的所述第二钻石凸出设置有多个刀刃，所述刀刃的延长方向与所述钻头本体的延长方向同向，相邻的两个所述刀刃之间存有间隙并形成有排石槽。

通过采用上述的技术方案，通过设置刀刃，碎石块对岩石进行破碎后，刀刃能够对岩石进一步破碎，并且破碎产生的岩石能够通过排石槽进行输送，减少岩石嵌设于转头本体的情况。

可选的，所述钻头本体还包括第三钻石部，所述第三钻石部与所述第二钻石部相连接，所述第三钻石部开设有螺旋输送叶片。

通过采用上述的技术方案，通过设置第四钻石部，螺旋输送叶片能够加深岩头本体继续深入岩石内部，提高对岩石的破碎效率。

可选的，述第三钻石部靠近所述第二钻石部一侧的外径小于所述第三钻石部远离所述第二螺纹部一侧的外径。

通过采用上述的技术方案，即第三钻石部呈喇叭状，一方面能够增加岩石破碎产生的孔径，一方面能够便于前面步骤破碎的岩石导出外界，进一步降低岩石嵌设于钻头本体内的情况。

可选的，所述驱动总成的输出轴通过连接轴与所述钻头本体相连接，所述连接轴外壁设置有档片，所述壳体内壁设置有环片，所述挡片与所述环片之间设置有减震弹簧。

通过采用上述的技术方案，通过设置减震弹簧，钻尖初碰到岩石时，减震弹簧能够将能量转化为弹性势能，减少钻尖发生损坏的情况，提高钻头本体的使用寿命。

可选的，所述驱动总成的输出轴外壁固定有支撑套筒，所述支撑套筒与所述壳体内壁相抵接。

通过采用上述的技术方案，当传动轴与连接轴之间发生滑移时，支撑套筒能够增加传动轴移动过程中的稳定性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置排水槽，钻尖对岩石层进行钻孔过程中，排水槽冲出的高压水流能够将钻尖粉碎的石块冲出，减少是石块卡在钻尖的两个刀齿与岩石层之间的情况，减少钻头发生磨损的情况，保持钻井效率；

2.通过设置碎石块，能够使钻尖深入岩石的过程中，碎石块能够对钻尖已破碎的岩石孔内壁进行粉碎，提高对岩石的破碎效果。

附图说明

图1是本实施例的壳体的局部剖视图；

图2是图1的A处的局部放大图；

图3是本实施例的钻头本体的剖视图；

图4是图1的B处的局部放大图；

图5是图3的C处的局部放大图。

附图标记说明：1、钻头本体；11、钻尖；111、刀齿；12、第一钻石部；121、碎石块；122、切削面；123、导向环；124、导向面；13、第二钻石部；131、刀刃；132、排石槽；14、第三钻石部；141、螺旋输送叶片；15、排水槽；16、供水通道；2、壳体；21、环片；22、供水管；23、伸缩管；3、驱动总成；31、传动轴；32、限位条；33、支撑套筒；4、连接轴；41、挡片；42、减震弹簧；43、转动环；44、轴承；45、输水通道。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开了一种钻井用辅助破岩工具。

参照图1，一种钻井用辅助破岩工具，包括钻头本体1和壳体2，壳体2内顶壁安装有驱动总成3，驱动总成3的输出轴安装有传动轴31，传动轴31远离驱动总成3的一端滑移安装有连接轴4，且连接轴4通过轴承44与壳体2内壁转动连接；连接轴4远离传动轴31的一端与钻头本体1相连接。

连接轴4端部开设有滑槽，传动轴31滑移安装于滑槽内；传动轴31外壁设有一体成型的限位条32，限位条32的延长方向与传动轴31的延长方向同向，通过设置限位条32，使得传动轴31与连接轴4之间仅能进行沿连接轴4长度方向的滑移；从而能够让驱动总成3发生转动时带动连接轴4进行转动。

传动轴31外壁套设有支撑套筒33，支撑套筒33与传动轴31相固定并与壳体2内壁相抵接；当传动轴31与连接轴4之间发生滑移时，支撑套筒33能够增加传动轴31移动过程中的稳定性。

参照图2，连接轴4靠近传动轴31的一侧端部设置有挡片41，壳体2内壁设置有两个环片21，两个环片21分别位于挡片41的相对两侧，环片21与挡片41之间设置有减震弹簧42，减震弹簧42的两端分别与挡片41和环片21相抵接，减震弹簧42常态下处于压缩状态。当钻头本体1接触到岩石层时，传动轴31与连接轴4之间发生滑移，减震弹簧42发生压缩；减震弹簧42将能量转换为弹性势能，从而减少钻尖11与岩石层刚性接触发生损坏的情况，提高钻头的使用寿命。

参照图2和图3，壳体2外壁固定有供水管22，连接轴4开设有输水通道45，输水通道45的延长方向与连接轴4的延长方向相连通；供水管22安装有伸缩管23，连接轴4转动安装有转动环43，伸缩管23与转动环43相连接并与输水通道45相连通；供水管22用于对钻头本体1提供水。

参照图4，钻头本体1包括依次连接的钻尖11、第一钻石部12、第二钻石部13以及第三钻石部14，第三钻石部14与连接轴4相连接。钻头本体1开设有供水通道16，供水通道16的延长方向与连接轴4的延长方向同向，且供水通道16远离钻尖11的一端与输水通道45相连通。

钻尖11形状为倒锥状，且钻尖11的外周壁设置有多个刀齿111，所有刀齿111沿钻尖11的周侧倾斜并间隔设置。启动驱动总成3，能够使钻尖11进行转动，倾斜设置的多个刀齿111能够对岩石层进行钻孔以进行破碎。

第一钻石部12凸出设有组有多个碎石块121，所有碎石块121于第二钻石部13的外周侧间隔设置，碎石块121表面开设有多个切削面122；当钻尖11对岩石层进行钻孔后，带有切削面122的碎石块121能够钻尖11已钻处孔的岩石层内壁进行破碎，从而起到增加对岩石层钻出孔内径的作用，以便于将岩石进行破碎。

参照图3，第一钻石部12开设有多个排水槽15，所有排水孔均与供水通道16相连通，且排水槽15靠近供水通道16的一侧倾斜设置，使得排水槽15的出水朝向钻尖11一侧。

参照图5，第一钻石部12套设有导向环123，导向环123固定于第一钻石部12外壁，导向环123与排水槽15正对设置，且导向环123的外壁至第一钻石部12表面的间距小于碎石块121外壁至第一钻石部12表面的间距，以减少碎石块121工作过程中导向环123造成干涉的情况。导向环123靠近排水槽15的一侧设置有导向面124，导向面124用于将排水槽15冲出的水导至钻尖11的两个刀齿111之间，从而便于将水导至钻尖11，进一步提高对钻尖11与岩石层之间的碎石的清洁。

参照图4，第二钻石部13设置有多个刀刃131，刀刃131的延长方向与连接轴4的延长方向同向，所有刀刃131沿第二钻石部13的外周侧间隔设置，且相邻的两个刀刃131之间存有间隙并形成有排石槽132。钻头本体1工作时，钻尖11和碎石块121粉碎的石块能够通过排石槽132向上输送，从而减少碎石块121堵塞于钻尖11的尖刺处，保持钻尖11的钻石效果。并且，多个刀刃131能够进一步对岩石层的石块进行破碎，进一步提高破碎效果，便于将破碎的石块运出井外。

第三钻石部14靠近第二钻石部13的一侧内径小于第三钻石部14靠近连接轴4一侧内径，即第三钻石部14形状为喇叭状；第三钻石部14外设置有螺旋输送叶片141；当破碎的石块通过排水槽15向上输送过程中，螺旋输送叶片141以便于将岩石向上导出，进一步降低岩石嵌设与钻头本体1内的情况；此外，第三钻石部14端内径不同，进一步增加钻头本体1工作过程中岩石钻出孔的内径，以便于对岩石进行破碎。

本申请实施例一种钻井用辅助破岩工具的实施原理为：

在进行钻井破岩工作时，启动驱动总成3使得钻头本体1进行转动，此时钻尖11首先于岩石接触，多个同向倾斜设置的刀齿111能够对岩石进行破碎，并通过设置排水槽15，排水槽15冲出的高压水流能够将钻尖11粉碎的石块冲出，减少是石块卡在钻尖11的两个刀齿111与岩石层之间的情况，从而钻头发生磨损的可能性；并且将出水口设置于第二钻石部13，能够保持钻尖11刚性，减少钻尖11工作时发生变形的情况

以上为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种钻井用辅助破岩工具，其特征在于：包括钻头本体（1）和壳体（2），所述壳体（2）内安装有驱动总成（3），所述驱动总成（3）用于驱动钻头本体（1）进行转动；所述钻头本体（1）包括依次连接的钻尖（11）、第一钻石部（12）和第二钻石部（13），所述钻尖（11）呈锥状结构，所述钻尖（11）周壁设置有多个同向倾斜的刀齿（111），所述第二钻石部（13）开设有多个排水槽（15），所述钻头本体（1）中部开设有供水通道（16），所述供水通道（16）延长方向与所述钻头本体（1）的轴线方向同向，所述排水槽（15）与所述供水通道（16）相连通。

2.根据权利要求1所述的一种钻井用辅助破岩工具，其特征在于：所述第一钻石部（12）凸出设置有多个碎石块（121），相邻的所述碎石块（121）之间存有间隙。

3.根据权利要求1所述的一种钻井用辅助破岩工具，其特征在于：所述第一钻石部（12）套设有导向环（123），所述导向环（123）状正对所述排水槽（15），所述导向环（123）设有用于将水导向所述钻尖（11）的导向面（124）。

4.根据权利要求1所述的一种钻井用辅助破岩工具，其特征在于：所述第二钻石部（13）凸出设置有多个刀刃（131），所述刀刃（131）的延长方向与所述钻头本体（1）的延长方向同向，相邻的两个所述刀刃（131）之间存有间隙并形成有排石槽（132）。

5.根据权利要求1所述的一种钻井用辅助破岩工具，其特征在于：所述钻头本体（1）还包括第三钻石部（14），所述第三钻石部（14）与所述第二钻石部（13）相连接，所述第三钻石部（14）开设有螺旋输送叶片（141）。

6.根据权利要求5所述的一种钻井用辅助破岩工具，其特征在于：所述第三钻石部（14）靠近所述第二钻石部（13）一侧的外径小于所述第三钻石部（14）远离所述第二钻石部（13）一侧的外径。

7.根据权利要求1所述的一种钻井用辅助破岩工具，其特征在于：所述驱动总成（3）的输出轴通过连接轴（4）与所述钻头本体（1）相连接，所述连接轴（4）外壁设置有挡片（41），所述壳体（2）内壁设置有环片（21），所述挡片（41）与所述环片（21）之间设置有减震弹簧（42）。

8.根据权利要求7所述的一种钻井用辅助破岩工具，其特征在于：所述驱动总成（3）的输出轴外壁固定有支撑套筒（33），所述支撑套筒（33）与所述壳体（2）内壁相抵接。