[实用新型]一种用于水平井钻进的辅助排屑器具

说明书

本实用新型实施例公开了一种用于水平井钻进的辅助排屑器具，包括主接头和支撑机构，所述主接头加装在两根钻杆之间，所述支撑机构包括活塞、弹簧以及翼片，所述活塞设置在主接头内，在活塞内设有用于分别连通两根钻杆内部水路的偏心水路，弹簧套接在活塞的末端上，用于作用活塞在位移后复位，所述翼片设置在活塞的前端上，并与活塞之间形成齿轮齿条传动，在主接头的外壁上还开设有供翼片旋出的通孔。本实用新型通过用加装在两根钻杆之间的主接头，利用泵压使翼片张开，从而使主接头随钻杆轴向运动后，由张开的翼片破坏岩屑床、减少岩屑床的形成，同时将钻杆撑离井壁，使钻杆轴线更靠近井眼轴线，增大钻杆与井壁底边之间的空间，有利于排出岩渣。

技术领域

本实用新型实施例涉及钻探工程技术领域，具体涉及一种用于水平井钻进的辅助排屑器具。

背景技术

目前的岩层钻井技术，在水平孔钻进过程中，由于钻杆直径不同，导致了冲洗液的流速不同，冲洗液携带岩屑的能力也不相同，粒径较大的岩屑不可能全部排出孔外，由于重力作用这些岩屑很容易沉积于孔壁下方，形成岩屑床，造成井眼不清洁。同时在钻井过程中，由于钻杆本身的重力作用会使钻杆轴线偏离井眼轴线，其偏离程度随井斜角的增大而增大，最终与井壁底边接触，沿井壁底边移动或滚动，靠近井壁底边的钻具与井壁间钻井液流速几近为零，失去悬屑、携屑能力，不利于排渣，会对钻井安全造成很大的影响。

实用新型内容

为此，本实用新型实施例提供一种用于水平井钻进的辅助排屑器具，以解决现有技术中由于钻杆轴线容易偏离井眼轴线而导致不便于排渣的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

根据本实用新型实施例的第一方面，一种用于水平井钻进的辅助排屑器具，包括主接头和设置在主接头内部的支撑机构，所述主接头为内部形成有空腔的柱体结构，用于安装在两根钻杆之间，所述支撑机构包括活塞、弹簧以及翼片，所述活塞沿钻杆的轴向方向活动设置在主接头内，并在活塞内设有用于分别连通两根钻杆内部水路的偏心水路，所述弹簧套接在活塞的末端上，用于作用活塞在位移后复位，所述翼片设置在活塞的前端上，并与活塞之间形成齿轮齿条传动，用于所述翼片在活塞轴向运动后，向远离活塞的方向旋转，其中，所述主接头的外壁上开设有供翼片旋出的通孔。

进一步地，所述主接头的一端上安装有用于外接钻杆的上接头，所述上接头的内部形成有连通钻杆内部水路和活塞内偏心水路的第一水路，所述主接头的另一端上安装有用于外接钻杆的下接头，所述下接头的内部形成有连通钻杆内部水路和活塞内偏心水路的第二水路。

进一步地，所述主接头的内部空腔形成相互连通的末端通道和前端通道，所述末端通道的直径大于前端通道的直径，所述活塞置于末端通道内的外壁上一体成型的环形的限位板，所述弹簧设置在限位板和前端通道的末端面之间，且弹簧的一端抵触在限位板上，另一端抵触在前端通道的末端面上。

进一步地，所述活塞包括活塞体和固接在活塞体前端面上的活塞杆，且偏心水路由活塞体内延伸至活塞杆内，所述弹簧套接在活塞体上，所述活塞杆的外壁上形成有一段齿条，所述翼片平行设置在活塞杆设有齿条的一侧，且翼片靠近活塞体的端部呈齿轮状，使所述翼片上的轮齿与活塞杆上的轮齿呈啮合设置，其中，所述翼片的齿轮端通过转轴转动连接在主接头内，且翼片与活塞体之间形成有供活塞体位移的间隙。

进一步地，所述翼片设置有至少一个，且多个翼片的齿轮端通过一个转轴转动连接在主接头内。

本实用新型实施例具有如下优点：通过设置内部设有支撑机构的主接头，并将主接头加装在两个相邻的钻杆之间，由钻杆带动主接头轴向运动，并在增大泵压的情况下，利用主接头上张开的翼片破坏孔壁下方堆积的岩屑床、减少岩屑床的形成和促使岩屑重新悬浮于钻井液中达到及时有效地清除岩屑床、排出岩渣的目的，同时，由翼片将钻杆撑离井壁，可使钻杆轴线更靠近井眼轴线，增大钻杆与井壁底边之间的空间，有利于排出岩渣，上述结构稳定可靠，加工方便，可及时有效地清除岩屑床的，减少井内事故的发生。