[發明專利]一種具有輔助鉆進功能的鉆頭

有效

• 申請號: 202011042833.6
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112145086B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 張占奎;曹江龍
• 申請（專利權）人: 滄州格銳特鉆頭有限公司
• 主分類號: E21B10/43
• 分類號: E21B10/43;E21B10/60;E21B10/61;E21B17/042
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙) 11491
• 代理人: 趙紅霞

本發明提供了一種具有輔助鉆進功能的鉆頭，屬于地質鉆探技術領域，包括鉆頭本體、輔助鉆進機構、支撐機構和承托機構，輔助鉆進機構套設于鉆頭本體上，在鉆頭本體對巖層鉆進前，輔助鉆進機構用于先對巖層輔助鉆進，輔助鉆進機構對巖層鉆進后，拆卸輔助鉆進機構，鉆頭本體再對已鉆進的巖層進行鉆進，支撐機構與鉆頭本體同軸設置，用于支撐鉆頭本體，外壁上設有外螺紋，承托機構具有中空腔室，內設有內螺紋，承托機構與支撐機構螺紋連接，承托機構的底部設有用于與鉆桿連接的連接部。本發明提供的一種具有輔助鉆進功能的鉆頭，具有對巖層鉆進速度快，可先對巖層進行輔助鉆進，后通過鉆頭本體對巖層鉆進，對巖石鉆進效率高的技術效果。

技術領域

本發明屬于地質鉆探技術領域，更具體地說，是涉及一種具有輔助鉆進功能的鉆頭。

背景技術

PDC(聚晶金剛石復合片)鉆頭是廣泛應用于石油、地質領域的一種鉆頭，其具有較高的硬度、耐磨性和使用壽命。PDC鉆頭破碎巖石的主要方式是切削巖石，由于其一般具有3-7個刀翼，十幾個復合片，巖石又是不均質的，因此PDC鉆頭在工作時存在劇烈的橫向振動，削弱了破碎巖石的效率。鉆頭的旋轉依靠鉆桿的扭矩，鉆頭本身并不能產生自主轉動，對于切削巖石來講，全部依靠鉆桿的扭矩來實現的，由于巖石為不均質的，而且鉆頭本身上沒有其他功能，只能借助鉆桿扭矩向巖石中鉆進，對于有裂縫或裂紋的巖石，或松散巖石，采用普通的鉆頭就很容易鉆進，但是對于較硬的巖石，其就不容易鉆進，現有技術中也是通過鉆頭來鉆進，也沒有其他很好的方式，只是進行鉆進，這就導致鉆頭的鉆進效率低，不能優先對巖層進行輔助鉆進，這就影響對巖石的鉆進進度。因此急需研究一種能夠對巖層進行輔助鉆進，鉆進巖層一定深度后，再通過鉆頭進行鉆進，能很大程度上提高鉆頭的鉆進進度和效率，縮短總工期的一種鉆頭。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有輔助鉆進功能的鉆頭，旨在解決現有技術中的鉆頭在鉆進巖石時缺少對巖石的輔助鉆進，對巖石鉆進效率低的技術問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：提供一種具有輔助鉆進功能的鉆頭，包括鉆頭本體、輔助鉆進機構、支撐機構和承托機構，鉆頭本體的頂部設有切削齒，用于切削鉆進地質巖層；輔助鉆進機構套設于所述鉆頭本體上，在所述鉆頭本體對巖層鉆進前，所述輔助鉆進機構用于先對巖層輔助鉆進，所述輔助鉆進機構對巖層鉆進后，拆卸所述輔助鉆進機構，所述鉆頭本體再對已鉆進的巖層進行鉆進；支撐機構固設于所述鉆頭本體底部，與所述鉆頭本體同軸設置，用于支撐所述鉆頭本體，外壁上設有外螺紋；承托機構具有中空腔室，內設有內螺紋，所述承托機構與所述支撐機構螺紋連接，所述承托機構的底部設有用于與鉆桿連接的連接部。

作為本申請另一實施例，具有輔助鉆進功能的鉆頭還包括設于所述承托機構外壁上用于鎖緊所述輔助鉆進機構的鎖緊機構。

作為本申請另一實施例，具有輔助鉆進功能的鉆頭還包括設于所述輔助鉆進機構外壁上用于向巖層內噴射水的噴射機構。

作為本申請另一實施例，所述輔助鉆進機構包括套筒和切削組件，套筒的上端開設有第一通孔、下端開設有第二通孔，所述第二通孔內設有內螺紋，所述套筒下端通過所述第二通孔的內螺紋與所述鉆頭本體外壁上的外螺紋螺紋連接，所述套筒下端通過所述鎖緊機構鎖緊在所述鉆頭本體上；切削組件設于所述套筒頂部，用于切削巖層，所述切削組件與所述鉆頭本體同軸設置，所述切削組件先對巖層切削，后所述鉆頭本體對所述巖層切削，所述切削組件上設有第三通孔，所述鉆頭本體上噴射孔噴出的水流依次穿過所述第一通孔和第三通孔，并可到達巖層內。

作為本申請另一實施例，所述套筒外壁上設有多個第四通孔，所述噴射機構設于所述第四通孔內且可向所述鉆頭本體圓周向上噴射水。

作為本申請另一實施例，所述第一通孔內彈性連接有導向筒，所述導向筒的外壁上設有多個彈簧，所述彈簧外端與所述第一通孔內壁固結，所述鉆頭本體上噴射孔噴出的水流依次穿過所述導向筒和第三通孔，并可到達巖層內。