[实用新型]一种多排渣口大型钻头的组合式钻具系统

说明书

本实用新型为一种多排渣口大型钻头的组合式钻具系统，包含有钻头支架(1)，所述钻头支架(1)的底面为刀盘(2)，所述刀盘(2)上安装有多个刀具；所述刀盘(2)上设置有多个长圆形结构的排渣口(2.1)，且长圆形结构的排渣口(2.1)沿刀盘(2)的径向交错布置，多个排渣口(2.1)随刀盘(2)旋转时扫过刀盘(2)正下方的整个作业面。本实用新型一种多排渣口大型钻头组合式钻具系统，排渣顺畅方便、钻孔效率高且使用寿命长。

技术领域

本实用新型涉及一种钻具系统，尤其是涉及一种应用于海上风电基础钻孔施工的具有多个排渣口的超大型钻头和组合式钻具系统，属于海洋工程施工设备技术领域。

背景技术

目前，在海上风电单桩基础施工中，钻孔作业是十分关键的一环；其需要在向下钻进掘进的过程中通过泥浆将钻渣携带并及时排出，否则滞留于钻孔底部的钻渣将阻碍钻头的掘进；另外，常规的钻具系统还具有以下不足：

1、用于气举反循环的高压空气均由钻机驱动部导入，由于受限机械结构的制约，无法设计多气路独立式送风管，因此只能采用一根总管导入高压气体的方式；

2、双壁钻杆夹层内安装的风管采用焊接连接方式，由于是硬性连接，因此其抗疲劳破坏能力较差，而对于海洋施工的钻具系统来说，振动跳动摆动产生的冲击载荷较大，因此风管在与钻杆法兰盘焊接连接处因疲劳破坏发生断裂，导致漏气，减少泥浆的循环流量，影响钻杆的使用寿命。

3、常规的钻杆采用一处风源、一路管道。一路管道结构简单，但是其对应的多个吸收口阻力不一致，造成吸收能力有较大差别，对于阻力大的吸收口容易发生堵塞，从而影响排浆排渣效果；

为解决上述问题，本公司在2017年研发了申请号为201711129148.5的“一种海上施工用钻具系统”，但是，上述系统仍然采用传统钻头，而传统钻头采用一个排渣口的方式在实际使用中发现存在刀具磨损大、破岩效率低的问题；因为一个排渣口的关系，使得泥浆行进到刀盘排渣口的路程较长，从而增加了钻头刀具对钻渣的无效破碎，导致刀具磨损增加寿命缩短；同时，常规的钻头在面对不同的地质环境时，需要更换不同的刀具，如岩石层需用滚刀，粘土层需用刮刀，一旦遇到地质情况不明地层，需要根据钻进参数判断地质结构，适时更换刀具，因此严重影响施工效率。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种排渣顺畅方便、钻孔效率高且使用寿命长的海上施工用钻具系统。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种多排渣口大型钻头的组合式钻具系统，包含有钻头支架，所述钻头支架的底面为刀盘，所述刀盘上安装有多个刀具；所述刀盘上设置有多个长圆形结构的排渣口，且长圆形结构的排渣口沿刀盘的径向交错布置，多个排渣口随刀盘旋转时扫过刀盘正下方的整个作业面。

本实用新型一种多排渣口大型钻头的组合式钻具系统，所述钻头支架内设置有多根排渣管一，所述排渣管一的底部截面为长圆形结构，且排渣管一的底部与长圆形结构的排渣口相连通，排渣管一由底部往上截面渐变直至达到顶部时截面为圆形结构，且排渣管一底部的长圆形结构的面积等于顶部圆形结构的面积。

本实用新型一种多排渣口大型钻头的组合式钻具系统，所述刀具包含有滚刀、刮刀和边刀，多个滚刀和多个刮刀交错排布于一与刀盘同心设置的环面上，且刮刀的刃口高于滚刀最低端；所述边刀包含有斜向设置的刀架、以及斜向外安装于刀架上的滚刀。

本实用新型一种多排渣口大型钻头的组合式钻具系统，所述系统包含有多根钻杆，多根钻杆竖向串联构成钻杆组件，动力头驱动钻杆组件旋转；位于钻杆组件最底部一级的钻杆连接于过渡接头的顶部，所述过渡接头的底部经由导向段和联接筒与混合联接筒相连接；导向段的外壁上通过轴承套装有环状支撑架，混合联接筒底部连接有钻头支架上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：