專利名稱：獨立多吸收口的豎井鉆機鉆具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種獨立多吸收口的豎井鉆機鉆具，更具體地說是一種為提高現(xiàn)有豎井鉆機鉆進(jìn)效率的氣舉反循環(huán)獨立多吸收口的鉆具?！け尘凹夹g(shù)氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)原理通過不斷地將壓縮空氣通過動力頭(或水龍頭和配氣盤)、風(fēng)管、帶風(fēng)管混合器的鉆桿送入到鉆桿內(nèi)，利用壓縮空氣在液體中的等溫膨脹作用，造成鉆桿內(nèi)外的流體比重差，在此壓差作用下，使鉆頭底部的鉆屑和泥漿進(jìn)入到鉆桿內(nèi)，這樣，氣體、泥漿和鉆屑三相混合體通過出漿管流入到地面的泥漿沉淀池，在重力作用下，鉆屑沉淀，氣體進(jìn)入大氣層，泥漿通過溝槽流入到井筒內(nèi)，如此循環(huán)達(dá)到洗井的目的。目前豎井鉆機均采用氣舉反循環(huán)方式洗井，以達(dá)到將井底鉆屑排到地面的目的。但因為僅單一吸收口結(jié)構(gòu)，井底泥漿流動不暢，特別是鉆頭邊緣處，離吸收口遠(yuǎn)，泥漿沖刷力量很小，造成鉆屑重復(fù)破碎，以AD130/1000型鉆機為例，鉆一直徑9m的井筒，需要進(jìn)行一鉆一擴(超前孔鉆進(jìn)直徑6. Om,擴孔直徑9. Om)成孔，鉆機的扭矩得不到充分的利用。
發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種獨立多吸收口的豎井鉆機鉆具，通過使用獨立多吸收口及在鉆頭結(jié)構(gòu)上的分區(qū)，使各自獨立的吸收口對應(yīng)吸收各自的破巖區(qū)域內(nèi)的鉆屑，從而達(dá)到快速高效吸收鉆頭刀具切割下來的巖屑，提高鉆進(jìn)效率，減少輔助作業(yè)時間，減少或避免了鉆粘土層時的泥包鉆頭，充分發(fā)揮鉆機能力，減少了無用的鉆屑重復(fù)破碎。為直徑IOm的井筒一鉆成井創(chuàng)立了條件。本實用新型解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案獨立多吸收口的豎井鉆機鉆具，所述鉆具的鉆頭包括鉆頭中心架，可拆卸式連接于所述鉆頭中心架外圍的多塊錐底扇形底板，所述多塊錐底扇形底板與所述鉆頭中心架共同構(gòu)成鉆具的錐體形鉆頭，其特征在于所述鉆頭設(shè)有四塊彼此獨立的區(qū)域，即鉆頭的中心區(qū)，位于所述中心區(qū)外圍的三個邊區(qū)，四塊區(qū)域內(nèi)均設(shè)有滾刀以及鉆屑吸收口。所述三個邊區(qū)分布于所述中心區(qū)的外圍，三個邊區(qū)在鉆頭的周向方向上等分分布，所述三個邊區(qū)內(nèi)各自設(shè)有滾刀以及鉆屑邊區(qū)吸收口。所述三個邊區(qū)為向鉆頭本體內(nèi)凹陷的區(qū)域，三個邊區(qū)分別設(shè)有泥漿沖洗槽，所述泥漿沖洗槽處于鉆頭的邊緣。與已有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果體現(xiàn)在I、本實用新型能及時將刀具(滾刀)切割下來的巖屑通過各個吸收口帶走，而現(xiàn)有的鉆頭只有單一吸收口，由于巖屑不能被及時帶走，致使巖屑重復(fù)破碎，造成鉆機做了較多的無用功，動力損耗大，而且刀具磨損也增大，若在鉆進(jìn)粘土層時，重復(fù)破碎造成了泥包鉆頭，極大地影響鉆進(jìn)效率。2、由于存在多個吸收口，因此本實用新型可高效沖洗井底，充分地將鉆機能力發(fā)揮出來，使鉆進(jìn)效率達(dá)到最高狀態(tài)。3、鉆屑的流動速度提高，特別是鉆頭的邊緣處設(shè)置有泥漿沖洗槽，有利于井底工作面的沖洗。4、本實用新型為大直徑井筒鉆進(jìn)的一鉆成井創(chuàng)立了條件，一鉆成井無需擴孔作業(yè)，減少了鉆進(jìn)的輔助作業(yè)時間(指起、下鉆具時間)。5、提高鉆井法施工競爭力，拓展鉆井法施工在特殊鑿井領(lǐng)域的市場占有率。

圖I為本實用新型鉆具鉆頭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I的A向剖視旋轉(zhuǎn)圖；圖3為圖2的K向簡化圖；圖4為圖2的B向簡化圖。 圖中標(biāo)號1鉆頭中心架，2錐底扇形底板，3滾刀，4邊區(qū)吸收口，5泥漿沖洗槽，6中心區(qū)，7邊區(qū)，8中心吸收口，9聯(lián)接圈梁，10圍圈板。以下通過具體實施方式
，并結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。
具體實施方式
實施例參見圖1-4，本實施例的獨立多吸收口的豎井鉆機鉆具，所述鉆具的鉆頭包括鉆頭中心架I和可拆卸式連接于鉆頭中心架I外圍的三塊錐底扇形底板2，三塊錐底扇形底板與鉆頭中心架共同構(gòu)成鉆具的錐體形鉆頭，鉆頭設(shè)有四塊彼此獨立的區(qū)域，即鉆頭的中心區(qū)6，位于中心區(qū)外圍的三個邊區(qū)7，該四塊區(qū)域內(nèi)均設(shè)有滾刀3以及鉆屑吸收口。述三個邊區(qū)7分布于中心區(qū)6的外圍，三個邊區(qū)在鉆頭的周向方向上等分分布，在三個邊區(qū)內(nèi)各自設(shè)有滾刀以及鉆屑邊區(qū)吸收口 4。中心區(qū)6內(nèi)設(shè)有滾刀及中心吸收口 8。具體設(shè)置中，三個邊區(qū)向鉆頭本體內(nèi)凹陷，凹陷區(qū)域的三個方向設(shè)有泥漿擋板，在三個邊區(qū)內(nèi)分別設(shè)有泥漿沖洗槽5，泥漿沖洗槽5處于鉆頭的邊緣。具體設(shè)置中，鉆頭上設(shè)有聯(lián)接圈梁9以及圍圈板10加固聯(lián)接錐底扇形底板。使用中，本實用新型的鉆頭需配備相應(yīng)的四通道鉆桿和配氣盤，四通道鉆桿內(nèi)采用自動焊接隔板的方式，形成四通道，鉆桿法蘭盤面處有密封結(jié)構(gòu)。配氣盤中，一路壓縮空氣通過動力頭內(nèi)的氣道，進(jìn)入到鉆桿的風(fēng)管內(nèi)(原鉆機的壓氣通道)，另外三路的壓縮空氣通過壓氣入口進(jìn)入配氣盤，再通過配氣旋轉(zhuǎn)盤分出三路壓縮空氣，分別進(jìn)入鉆桿上的另三路風(fēng)管內(nèi)，最終四路風(fēng)管內(nèi)的壓縮空氣通過帶混合器的鉆桿進(jìn)入鉆桿內(nèi)部的四個通道內(nèi)，四路壓縮空氣分別分配至鉆頭的中心區(qū)及三個邊區(qū)，從而形成四個相對獨立的井底沖洗通道。在壓縮空氣的作用下，各區(qū)域內(nèi)的鉆屑被泥漿沖刷到各自吸收口，最后被帶到地面沉淀池內(nèi)，這樣使鉆井效率得到大幅提聞。
權(quán)利要求1.獨立多吸收口的豎井鉆機鉆具，所述鉆具的鉆頭包括鉆頭中心架(1)，可拆卸式連接于所述鉆頭中心架(I)外圍的多塊錐底扇形底板(2)，所述多塊錐底扇形底板與所述鉆頭中心架共同構(gòu)成鉆具的錐體形鉆頭，其特征在于所述鉆頭設(shè)有四塊彼此獨立的區(qū)域，即鉆頭的中心區(qū)，位于所述中心區(qū)外圍的三個邊區(qū)，四塊區(qū)域內(nèi)均設(shè)有滾刀(3)以及鉆屑吸收□。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的獨立多吸收口的豎井鉆機鉆具，其特征在于，所述三個邊區(qū)分布于所述中心區(qū)的外圍，三個邊區(qū)在鉆頭的周向方向上等分分布，所述三個邊區(qū)內(nèi)各自設(shè)有滾刀以及鉆屑邊區(qū)吸收口(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的獨立多吸收口的豎井鉆機鉆具，其特征在于，所述三個邊區(qū)為向鉆頭本體內(nèi)凹陷的區(qū)域，三個邊區(qū)分別設(shè)有泥漿沖洗槽(5)，所述泥漿沖洗槽處于鉆頭的邊緣。
專利摘要本實用新型公開了一種獨立多吸收口的豎井鉆機鉆具，鉆頭包括鉆頭中心架，可拆卸式連接于所述鉆頭中心架外圍的多塊錐底扇形底板，所述多塊錐底扇形底板與所述鉆頭中心架共同構(gòu)成鉆具的錐體形鉆頭，其特征在于所述鉆頭設(shè)有四塊彼此獨立的區(qū)域，即鉆頭的中心區(qū)，位于所述中心區(qū)外圍的三個邊區(qū)，四塊區(qū)域內(nèi)均設(shè)有滾刀以及鉆屑吸收口。通過使用獨立多吸收口及在鉆頭結(jié)構(gòu)上的分區(qū)，使各自獨立的吸收口對應(yīng)吸收各自的破巖區(qū)域內(nèi)的鉆屑，從而達(dá)到快速高效吸收鉆頭刀具切割下來的巖屑，提高鉆進(jìn)效率，減少輔助作業(yè)時間，減少或避免了鉆粘土層時的泥包鉆頭，充分發(fā)揮鉆機能力，減少了無用的鉆屑重復(fù)破碎。為直徑10m的井筒一鉆成井創(chuàng)立了條件。
文檔編號E21B10/00GK202788620SQ20122052036
公開日2013年3月13日 申請日期2012年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月11日
發(fā)明者史基盛 申請人:中煤礦山建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司