CN220059488U - 一种可实现连续跟套管钻进的地质取心钻具 - Google Patents
一种可实现连续跟套管钻进的地质取心钻具 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220059488U CN220059488U CN202321345443.5U CN202321345443U CN220059488U CN 220059488 U CN220059488 U CN 220059488U CN 202321345443 U CN202321345443 U CN 202321345443U CN 220059488 U CN220059488 U CN 220059488U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- drill rod
- drilling
- casing
- reaming
- assembly
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 64
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 12
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 9
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000010438 granite Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种可实现连续跟套管钻进的地质取心钻具，属于勘探钻具技术领域，由钻杆组件、套管组件和碎岩组件构成；钻杆组件用于为井底碎岩组件提供回转扭矩，套管组件通过变径接头的作用实现跟套管钻进，碎岩组件通过定位杆可实现扩孔块的伸出和收回。此外，扶正轴承可对钻杆和套管之间进行扶正，防止钻杆的磨损。综合来看，本实用新型可有效实现深井作业的跟套管钻进，且不影响提钻取心工作，结构简单，易损件更换容易，具有很高的实用价值。
Description
技术领域
本实用新型属于勘探钻具技术领域，特别涉及一种可实现连续跟套管钻进的地质取心钻具。
背景技术
在钻进破碎地层、卵砾石地层时，极易发生掉块、缩径甚至塌孔等复杂事故，常规泥浆护壁和冲击钻进粘土护壁等方法不能有效稳定孔壁或发生泥浆大量漏失时，需要采用跟套管钻进技术以维持孔壁稳定。
目前，常规跟套管钻进技术主要分为两种，一种是偏心跟管钻进，另一种是同心跟管钻进。偏心跟管钻进技术尽管效率较高，但其偏心钻头收拢失效时易发生孔内事故。同心跟管钻进技术的内管被大块岩屑卡住时会反转失灵，无法分离，且其钻孔深度受限。跟管钻进工艺常用硬质合金球齿搭配潜孔锤钻进，这限制了跟管钻进技术的钻进地层，例如干热岩地层，除了埋藏深度大、冲击回转钻进井壁不规整外，井壁的花岗岩在热应力及骤冷的作用下还容易发生破裂，极易卡钻。此外，由于钻杆的弹性，其在井下呈现麻花状，容易和套管发生摩擦从而发生破坏。
综合来看，现有的跟套管钻进工艺已无法满足深井钻进需求。基于此，急需一种新型钻具解决现有工艺的不足，提高跟套管钻进技术的应用范围。
实用新型内容
针对现有技术所存在的问题和缺点，本实用新型的目的是提供一种可实现连续跟套管钻进的地质取心钻具，主要用于满足深井跟套管钻进技术需求，并防止钻杆与套管之间的摩擦损伤。
本实用新型为实现上述目的采用的技术方案是：
一种可实现连续跟套管钻进的地质取心钻具，由钻杆组件、套管组件和碎岩组件构成；
钻杆组件包括常规钻杆、公接头、母接头、扶正轴承、特制钻杆、变径接头、岩心到位报警器、钻井液通道和挡板；
常规钻杆两端分别焊接有公接头和母接头，每根常规钻杆的母接头与相邻常规钻杆或者特制钻杆的公接头相互螺纹紧固，扶正轴承设置在母接头的环形台阶上，扶正轴承内圈与常规钻杆外壁滑动配合，扶正轴承外圈与套管内壁滑动配合，特制钻杆下端与变径接头固定连接，变径接头中间有一通孔用于通过岩心到位报警器，该通孔周围还环向分布有一圈钻井液通道，挡板固定在岩心到位报警器底部；
套管组件包括套管和焊接在套管下端的锥头；
碎岩组件包括扩孔壳体、铰接轴、扩孔块、回收腔、第一轴向通道、定位杆、领眼钻头、第二轴向通道、第一保径片、第二保径片和挡板；
扩孔壳体上部与变径接头固定，扩孔壳体侧壁开有多个回收腔，扩孔块通过铰接轴固定在回收腔内部，扩孔块其侧壁固定有第一保径片，第一轴向通道为回收腔底部的一个通孔，用于通过定位杆，领眼钻头固定在扩孔壳体的下端，第二轴向通道为领眼钻头侧壁上的通孔，第一轴向通道与第二轴向通道连通，定位杆滑动连接在第一轴向通道与第二轴向通道内，第二保径片固定在领眼钻头工作层的侧壁。
优选的，扩孔壳体和领眼钻头的最大直径要小于锥头的最小直径。
优选的，扩孔块为孕镶金刚石块体材料。
本实用新型的有益效果：
钻杆组件用于为井底碎岩组件提供回转扭矩，套管组件通过变径接头的作用实现跟套管钻进，碎岩组件通过定位杆可实现扩孔块的伸出和收回。此外，扶正轴承可对钻杆和套管之间进行扶正，防止钻杆的磨损。综合来看，本实用新型可有效实现深井作业的跟套管钻进，且不影响提钻取心工作，结构简单，易损件更换容易，具有很高的实用价值。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型示意性实施例及其说明用于理解本实用新型，并不构成本实用新型的不当限定，在附图中：
图1是本实用新型的主视图；
图2是本实用新型的剖视图；
图3是图2中A处局部放大示意图；
图4是图2中B处局部放大示意图；
图5是本实用新型中扩孔壳体的结构示意图；
图6是本实用新型中领眼钻头的结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型，下面结合优选实施例和附图对本实用新型做进一步的说明。本领域技术人员应当理解。下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。为了避免混淆本实用新型的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1至图6所示，一种可实现连续跟套管钻进的地质取心钻具由钻杆组件、套管组件和碎岩组件构成；
钻杆组件包括常规钻杆2、公接头3、母接头4、扶正轴承5、特制钻杆6、变径接头7、岩心到位报警器8、钻井液通道9和挡板20；
常规钻杆2两端分别焊接有公接头3和母接头4，每根常规钻杆2的母接头4与相邻常规钻杆2或者特制钻杆6的公接头3相互螺纹紧固，扶正轴承5设置在母接头4的环形台阶上，扶正轴承5内圈与常规钻杆2外壁滑动配合，扶正轴承5外圈与套管1内壁滑动配合，扶正轴承5安装于每一节常规钻杆2的母接头4的环形台阶处，其作用是每间隔一节常规钻杆2的距离便为常规钻杆2与套管1之间进行扶正，防止常规钻杆2与套管1磨损，所述特制钻杆6上端焊接一个公接头3，特制钻杆6下端与变径接头7固定连接，所述变径接头7中间有一通孔用于通过岩心到位报警器8，该通孔周围还环向分布有一圈钻井液通道9，用于钻井液从地表注入井下，所述挡板20固定在岩心到位报警器8底部，当岩心取满之后顶住挡板20将钻井液通道9堵死，地表泵压骤然增大，可以判断岩心取满状态；
套管组件包括套管1和锥头21；
所述套管1其下端焊接有锥头21，所述锥头21 的作用是减小套管1向井下运动的阻力；
碎岩组件包括扩孔壳体10、铰接轴11、扩孔块12、回收腔13、第一轴向通道14、定位杆15、领眼钻头16、第二轴向通道17、第一保径片18、第二保径片19和挡板20；
所述扩孔壳体10上部与变径接头7固定，扩孔壳体10其侧壁开有多个（本发明以四个为例进行说明）回收腔13，扩孔块12通过铰接轴11固定在回收腔13内部，回收腔13用于回收扩孔块12，扩孔块12为孕镶金刚石块体材料，扩孔块12其侧壁固定有第一保径片18，其作用是实现钻具的扩孔钻进，所述第一轴向通道14为回收腔13底部的一个通孔，用于通过定位杆15，所述领眼钻头16固定在扩孔壳体10的下端，可以为常规的孕镶金刚石钻头或聚晶金刚石复合片钻头等，不受钻头种类限制。所述第二轴向通道17为领眼钻头16侧壁上的通孔，与第一轴向通道14轴向连通，用于通过定位杆15，所述第二保径片19固定在领眼钻头16工作层的侧壁，用于保证领眼钻头16的钻孔直径。
进一步的，扩孔壳体10和领眼钻头16的最大直径要小于锥头21的最小直径，便于钻具下放和提起时通过套管1及锥头21。
本实用新型的工作原理：
在下放钻具时，钻具处于提拉状态，此时定位杆15由于重力作用和扩孔块12的挤压作用处于最低位，扩孔块12收回到回收腔13中，待钻具下放到孔底，定位杆15率先与孔底岩石挤压接触，定位杆15相对钻具整体向上移动，将扩孔块12挤出，接着地面驱动常规钻杆2进而带动扩孔块12和领眼钻头16回转，扩孔块12破碎套管1下方区域的岩石，领眼钻头16用于取心。钻压施加在变径接头7时会对锥头21施加向下的压力进而实现跟套管钻进。当满筒取心之后，岩心顶住挡板20将钻井液通道9堵死，地表泵压骤然增大，可以判断岩心取满状态，此时提钻，定位杆15会由于重力作用和扩孔块12的挤压作用重新回到最低位，钻具通过锥头21进而通过套管1。
此外，安装于每一节常规钻杆2的母接头4的环形台阶处的扶正轴承5，会每间隔一节常规钻杆2的距离便为常规钻杆2与套管1之间进行扶正，防止常规钻杆2与套管1磨损。
Claims (3)
1.一种可实现连续跟套管钻进的地质取心钻具，其特征在于：由钻杆组件、套管组件和碎岩组件构成；
钻杆组件包括常规钻杆（2）、公接头（3）、母接头（4）、扶正轴承（5）、特制钻杆（6）、变径接头（7）、岩心到位报警器（8）、钻井液通道（9）和挡板（20）；
常规钻杆（2）两端分别焊接有公接头（3）和母接头（4），每根常规钻杆（2）的母接头（4）与相邻常规钻杆（2）或者特制钻杆（6）的公接头（3）相互螺纹紧固，扶正轴承（5）设置在母接头（4）的环形台阶上，扶正轴承（5）内圈与常规钻杆（2）外壁滑动配合，扶正轴承（5）外圈与套管（1）内壁滑动配合，特制钻杆（6）下端与变径接头（7）固定连接，变径接头（7）中间有一通孔用于通过岩心到位报警器（8），该通孔周围还环向分布有一圈钻井液通道（9），挡板（20）固定在岩心到位报警器（8）底部；
套管组件包括套管（1）和焊接在套管（1）下端的锥头（21）；
碎岩组件包括扩孔壳体（10）、铰接轴（11）、扩孔块（12）、回收腔（13）、第一轴向通道（14）、定位杆（15）、领眼钻头（16）、第二轴向通道（17）、第一保径片（18）、第二保径片（19）和挡板（20）；
扩孔壳体（10）上部与变径接头（7）固定，扩孔壳体（10）侧壁开有多个回收腔（13），扩孔块（12）通过铰接轴（11）固定在回收腔（13）内部，扩孔块（12）其侧壁固定有第一保径片（18），第一轴向通道（14）为回收腔（13）底部的一个通孔，用于通过定位杆（15），领眼钻头（16）固定在扩孔壳体（10）的下端，第二轴向通道（17）为领眼钻头（16）侧壁上的通孔，第一轴向通道（14）与第二轴向通道（17）连通，定位杆（15）滑动连接在第一轴向通道（14）与第二轴向通道（17）内，第二保径片（19）固定在领眼钻头（16）工作层的侧壁。
2.根据权利要求1所述的一种可实现连续跟套管钻进的地质取心钻具，其特征在于：扩孔壳体（10）和领眼钻头（16）的最大直径要小于锥头（21）的最小直径。
3.根据权利要求1所述的一种可实现连续跟套管钻进的地质取心钻具，其特征在于：扩孔块（12）为孕镶金刚石块体材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321345443.5U CN220059488U (zh) | 2023-05-30 | 2023-05-30 | 一种可实现连续跟套管钻进的地质取心钻具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321345443.5U CN220059488U (zh) | 2023-05-30 | 2023-05-30 | 一种可实现连续跟套管钻进的地质取心钻具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN220059488U true CN220059488U (zh) | 2023-11-21 |
Family
ID=88766241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202321345443.5U Active CN220059488U (zh) | 2023-05-30 | 2023-05-30 | 一种可实现连续跟套管钻进的地质取心钻具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN220059488U (zh) |
-
2023
- 2023-05-30 CN CN202321345443.5U patent/CN220059488U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5472057A (en) | Drilling with casing and retrievable bit-motor assembly | |
| CA2859009C (en) | Apparatuses and methods for stabilizing downhole tools | |
| CN202560158U (zh) | 可钻复合桥塞 | |
| CN105156035B (zh) | 一种活齿pdc钻头 | |
| US10526848B2 (en) | Cutting structure of a downhole cutting tool | |
| CN109723385B (zh) | 具有保径与变径功能的pdc钻头 | |
| CN100575659C (zh) | 一种欠平衡完井方法 | |
| CN212671732U (zh) | 一种用于大肚子井眼的井身结构 | |
| CN206458314U (zh) | 井下双作用提速器 | |
| CN101440702B (zh) | 欠平衡条件下的筛管完井方法及暂堵式筛管 | |
| CN220059488U (zh) | 一种可实现连续跟套管钻进的地质取心钻具 | |
| CN105625972B (zh) | 一种变径式通径规 | |
| RU138113U1 (ru) | Долото с раздвигающимися лопастями | |
| CN213063513U (zh) | 一种套管取芯钻进装置 | |
| CN213807592U (zh) | 一种套管段铣用扶正工具 | |
| CN2854069Y (zh) | 欠平衡完井用的完井装置 | |
| CN113958269A (zh) | 套管扩眼钻头及钻完井方法 | |
| CN111946303A (zh) | 一种用于大肚子井眼的井身结构 | |
| CN108825137B (zh) | 硬岩镀膜钻头 | |
| CN206205778U (zh) | 一种井下滑动密封工具及其无限延伸钻井装置 | |
| CN206220854U (zh) | 单侧推靠式导向节 | |
| CN2906031Y (zh) | 柱塞式随钻微扩孔工具 | |
| CN206346710U (zh) | 一种煤层打钻固孔器 | |
| CN2443142Y (zh) | 一种用于钻井的保径扩眼器 | |
| CN108278079A (zh) | 强化软煤岩强度分层切削钻进方法及钻具 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |