[發明專利]鉆頭

無效

• 申請號: 201010237517.4
• 申請日: 2010-07-27
• 公開（公告）號: CN101906938A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: 段正利;張麗娜;張楠;韓郁林
• 申請（專利權）人: 段正利
• 主分類號: E21B10/44
• 分類號: E21B10/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種用于勘探鉆機上的鉆頭，特別涉及一種直徑可改變的鉆頭。

背景技術：

鉆頭是鉆機的核心部件，其決定了鉆機的地層適應能力，鉆頭安裝在鉆桿底端，由動力頭帶動旋轉實現鉆井過程。如圖1所示，目前勘探鉆機上的螺旋片式鉆頭1一般有主要由鉆頭體4、螺旋片3、合金頭2等部分組成，該螺旋片3具有固定直徑。由于當鉆桿接長時連接起來的數十乃之數百根鉆桿實際上不可能保持很直，這就使得鉆頭在提升過程中遇到阻力較大時，往往會發生卡鉆事故。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種螺旋式鉆頭，其結構簡單，向下鉆孔時鉆頭的最大直徑較大，向上提升時鉆頭的最大直徑變小，既有效地降低了升井時卡鉆事故的發生，又能同時保證不顯著影響鉆井速度。

本發明是這樣來實現的：

一種勘探用鉆頭，其包括合金頭、鉆頭體以及圍繞所述鉆頭體的螺旋片，合金頭位于鉆頭體的底端，螺旋片設置在鉆頭體的外部，鉆頭沿軸向按直徑是否可變分為直徑不變的不變部分和直徑可變的可變部分，所述可變部分的螺旋片包括不連續分布的多個螺旋片單元，所述多個螺旋片單元環繞鉆頭體呈螺旋線分布，所述不變部分的螺旋片與所述可變部分的所述多個螺旋片單元處于環繞鉆頭體的同一螺旋線上，且所述多個螺旋片單元沿螺旋線圓周環繞多于1圈；所述螺旋片單元采用樞軸方式與所述鉆頭體進行連接，當向下鉆井時，所述螺旋片單元的下部受到鉆層物的壓力而將所述螺旋片單元繞所述樞軸張開而使得所述螺旋片單元所處位置的可變部分的直徑變大，此時可變部分的直徑大于不變部分的直徑；當向上提升鉆頭時所述螺旋片單元的上部受到鉆層物的壓力而將所述螺旋片單元繞所述樞軸閉合而使得所述螺旋片單元所處位置的可變部分的直徑變小，此時可變部分的直徑不大于不變部分的直徑。并且，

所述可變部分的最大直徑與所述不變部分的直徑的差值不大于所述不變部分的直徑的10％。

所述不變部分的螺旋片與所述鉆頭體之間通過焊接方式固定連接。

所述螺旋片單元的個數不少于6個。

所述鉆頭體上具有與所述螺旋片單元的表面相匹配的結構，以使得螺旋片單元在承壓時螺旋片單元以及與所述螺旋片單元相接觸的鉆頭體受力部的各處都受力均勻而避免損壞。

附圖說明：

圖1為一種常規鉆頭的結構；

圖2為本發明勘探用鉆頭的結構；

圖3為本發明鉆頭直徑可變部分的俯視圖(以6個螺旋片單元僅分布在一圈為例)；

圖4為本發明一個螺旋片單元5的側視圖(張開狀態)；

圖5為本發明一個螺旋片單元5的側視圖(閉合狀態)；

具體實施方式：

一種勘探用鉆頭的結構如圖2所示：鉆頭1包括合金頭2、螺旋片3、鉆頭體4，合金頭2位于鉆頭體4的底端，螺旋片3設置在鉆頭體4的外部，其中鉆頭1沿著軸向按直徑是否可變分為直徑為d1不變的不變部分和最大直徑為d2的可變部分，其中(d2-d1)/d1的差值不大于10％，以在有效降低卡鉆事故的同時盡量減少對鉆井速度的影響。

圖3中不連續分布的6個螺旋片單元5平均分布在1圈的螺旋線圓周上，其也可以是多于6個的螺旋片單元分布在一圈或更多圈的螺旋線圓周上。

在圖4和5中，螺旋片單元5通過樞軸6與鉆頭體4連接，在鉆頭體4上具有與所述螺旋片單元5的上、下部接觸表面相匹配的結構(圖中未示出)，以避免在鉆井過程中螺旋片單元5或鉆頭體的局部受力過大而損壞。如圖4所示，當向下鉆井時，螺旋片單元5的下部受到鉆層物的壓力而將螺旋片單元5繞樞軸6張開而使得該螺旋片單元5所處位置的鉆頭直徑變大；如圖5所示，當向上提升鉆頭時，螺旋片單元5的上部受到鉆層物的壓力而將螺旋片單元5繞樞軸6閉合而使得螺旋片單元5所處位置的鉆頭直徑變小。各螺旋片單元相互之間的間隔盡可能的縮小，且所述不變部分的螺旋片與所述可變部分的所述多個螺旋片單元處于環繞鉆頭體的同一螺旋線上以利于鉆井過程中鉆層物的導出。

雖然上面只是簡單描述了本發明的實施方式，但在不偏離本發明的精神或實質特征的情況下，本發明還可以用其它的形式來體現。因此，以上的描述僅僅是為了說明，而不是為了限制。本發明的保護范圍應由所附權利要求而不是說明書中的以上描述來限定。所有在權利要求含義內的等價變換均應落入本發明的保護范圍之內。