[發明專利]一種反向擴孔的方法及鉆具

有效

• 申請號: 201410196254.5
• 申請日: 2014-05-09
• 公開（公告）號: CN104018782B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 劉建國;李武;惠清龍;史基盛;許平;蔡鑫;周真云;王賽
• 申請（專利權）人: 中煤礦山建設集團有限責任公司;中煤特殊鑿井有限責任公司
• 主分類號: E21B10/32
• 分類號: E21B10/32;E21B17/20
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司11237
• 代理人: 祁獻民

技術領域

本發明涉及一種鉆具，尤其涉及一種反向擴孔的方法及鉆具。

背景技術

目前在國內鉆井過程中普遍采用正向擴孔鉆進技術，該技術進行由上往下的擴孔鉆進，雖然可以鉆進但速度十分緩慢而且在鉆進過程中會產生大量破碎后的碎屑，碎屑會掉到井底并被鉆頭重復破碎從而降低了擴孔鉆進的速度。因此經常需要提起鉆頭進行掏孔作業，從而延長了擴孔鉆進的時間。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種反向擴孔的方法及鉆具，能夠使鉆機擴孔鉆進的速度得到提升。

為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案：

一方面，本發明提供了一種反向擴孔鉆具，包括：上盤和下盤，所述上盤和下盤通過導軌和導槽連接；所述導軌和導槽上設置有掛鉤裝置；所述上盤上樞接有至少兩個第一連桿，所述下盤上樞接有至少兩個第二連桿，所述第一連桿和第二連桿通過銷軸連接；所述第一連桿上設置有工作面朝上的滾刀。

可選的，所述導槽設置在所述上盤上，所述導軌設置在所述下盤上；其中所述下盤包括：超前鉆頭，在所述超前鉆頭上端連接有集渣器下盤，所述超前鉆頭底部設置有滾子；其中，所述集渣器下盤與所述導軌相連；所述集渣器下盤上設置有吸渣口；所述第二連桿上設有集渣溜槽；

所述反向擴孔鉆具在擴孔鉆進時，破碎后的巖屑在自重的作用下，沿所述集渣溜槽滑落到所述吸渣口處。

可選的，在所述吸渣口處還設置有擋塊。

可選的，所述導槽設置在所述上盤上，所述導軌設置在所述下盤上；其中所述掛鉤裝置包括：

掛桿，所述掛桿的一端與第一掛桿座相樞接，另一端設有彈性組件，在所述掛桿上設有能向上轉動的翻鉤；所述彈性組件連接在第二掛桿座上，所述第二掛桿座固定在所述滑槽上；

掛鉤，固定在所述滑軌上；

當所述導槽向導軌方向移動時，所述掛鉤頂開翻鉤并與所述翻鉤相扣合，所述反向擴孔的鉆具處于張開狀態；當所述導槽與導軌沿相反方向移動時，所述掛鉤施加在所述翻鉤上的力大于預定力后，所述掛鉤與翻鉤脫開，所述反向擴孔的鉆具處于收攏狀態。

可選的，所述彈性組件包括：第一筒套和與所述第一筒套相配合的第二筒套，所述第一筒套和第二筒套之間設有彈簧；在所述彈簧和所述第一筒套和/或第二筒套之間設置有墊片。

可選的，所述上盤上部連接有導向器，所述導向器為柱狀體，所述導向器邊緣均勻分布有至少兩個柱形滾子。

可選的，所述導向器上部連接有萬向鉆桿，所述萬向鉆桿上部連接有中心管，所述萬向鉆桿包括：下接頭，所述下接頭上端連接有十字頭鉆桿，所述十字頭鉆桿上設置有可曲撓接頭，所述十字頭鉆桿上端連接有上接頭，所述中心管連接在所述上接頭上。

另一方面，本發明提供了一種反向擴孔的方法，包括：鉆設超前孔至設計深度；對所述超前孔進行擴底；將反向擴孔鉆具下放至超前孔底部進行反向擴孔。

可選的，所述對所述超前孔進行擴底包括：將安裝有擴底鉆頭(3)的擴底鉆具在超前孔鉆至設計深度后下入超前孔內，在擴底鉆頭(3)的重力作用下，擴底鉆頭的連桿機構逐步打開，這時與所述擴底鉆具相連的鉆機旋轉，擴底鉆具逐步下放，進行擴底鉆進。

可選的，所述反向擴孔的方法還包括：所述擴底鉆具包括安裝在底部的超前底托(2)，在所述超前底托(2)的底部設置有滾子；所述鉆機旋轉，鉆具逐步下放時，依靠設置在超前底托底部的滾子的支撐，所述超前底托不能往下鉆進。

可選地，所述將反向擴孔鉆具下放至超前孔底部進行反向擴孔包括：

當擴底鉆進完成時，起鉆，卸掉超前底托(2)和擴底鉆頭(3)，裝上反向擴孔鉆具；再將該反向擴孔鉆具向超前孔內下放至超前孔底部進行反向擴孔。

可選的，所述反向擴孔鉆具包括：

上盤和下盤，所述上盤和下盤通過導軌和導槽連接；所述導軌和導槽上設置有掛鉤裝置；所述上盤上樞接有至少兩個第一連桿，所述下盤上樞接有至少兩個第二連桿，所述第一連桿和第二連桿通過銷軸連接；所述第一連桿上設置有工作面朝上的滾刀；所述導槽設置在所述上盤上，所述導軌設置在所述下盤上；其中

所述下盤包括：超前鉆頭，在所述超前鉆頭上端連接有集渣器下盤，所述超前鉆頭底部設置有滾子；其中，所述集渣器下盤與所述導軌相連；所述集渣器下盤上設置有吸渣口；所述第二連桿上設有集渣溜槽；