[发明专利]一种干钻钻头及其使用方法

说明书

本发明涉及软地层无水环境钻井施工技术领域，具体涉及一种干钻钻头及其使用方法，通过干钻钻头为中空的圆筒形结构，钻铣头固定连接在干钻钻头中空的圆筒形结构内的中心位置，钻铣头的钻头端部底与干钻钻头的钻头端部，本发明的干钻钻头无需钻井液，即可从钻头心部带出岩屑，传输至钻头上方设置的捞砂篮中，返出地面，先用干钻钻头破碎中空的圆筒形结构干钻钻头圆周一周的岩层，然后当高度达到钻铣头的钻头端部时，钻铣头将破碎中空的圆筒形结构中部的岩层，然后将岩屑传送至钻头上方设置的捞砂篮中，返出地面，本发明的干钻钻头适用对钻速要求不高，岩性较软的表层的钻井施工中，施工效率高。

所属技术领域

本发明涉及软地层无水环境钻井施工技术领域，具体涉及一种干钻钻头及其使用方法。

背景技术

在石油钻井浅表易漏地层施工中，需用钻井液进行循环，带出岩屑，钻井泥浆容易侵入地层，进入地表水或浅层地下水，造成环境污染。除空气钻井外，目前石油钻井行业无其他成熟的干钻工艺，但空气钻井成本过于高昂，无法普及使用。旋转干钻钻进的首要问题是需有能够兼顾高效破岩与快速携砂的特制钻头。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种干钻钻头及其使用方法，尤其是具有无需钻井液，即可从钻头心部带出岩屑，传输至钻头上方的捞砂篮中，返出地面的特点。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种干钻钻头，包括干钻钻头和用于破碎岩层和传输岩屑的钻铣头，干钻钻头为中空的圆筒形结构，钻铣头固定连接在干钻钻头中空的圆筒形结构内的中心位置，钻铣头的钻头端部底与干钻钻头的钻头端部。

所述的中空的圆筒形结构的干钻钻头钻头一端圆周方向分布有多个切削刀翼，切削刀翼上连接有多个切削齿，所述切削刀翼为角度是10°～60°切削刀片，切削刀片的侧壁与干钻钻头钻头端部沿圆周方向形成侧倾角，倾角角度为5°～60°。

所述的中空的圆筒形结构的干钻钻头一端圆周方向分布有4-12个切削刀翼。

所述的中空的圆筒形结构的干钻钻头一端圆周方向分布有6个切削刀翼，切削刀翼上连接有3个切削齿。

所述的钻铣头包括固定杆、钻铣头刀翼和螺旋传送带，固定杆一端连接钻铣头刀翼，固定杆的侧壁上连接螺旋传送带，固定杆另一端位于干钻钻头中空的圆筒形结构内，螺旋传送带的外径边缘与干钻钻头中空的圆筒形结构内侧壁固定连接。

所述的螺旋传送带位于钻铣头刀翼的一端还连接有传送起始短节，传送起始短节与固定杆侧壁之间形成一个斜面，斜面与固定杆侧壁之间的夹角为10°～60°。

所述的斜面与固定杆侧壁之间的夹角为40°。

所述的所述切削刀翼为角度是40°切削刀片，切削刀片的侧壁与干钻钻头钻头端部沿圆周方向形成侧倾角，倾角角度为30°。

所述的钻铣头刀翼为螺旋式刀翼或直棱式刀翼，刀翼的条数不少于3条。

一种干钻钻头的使用方法包括上述任意一项所述的一种干钻钻头，包括以下步骤

步骤一：在表层钻井施工中，现将干钻钻头(1)一端与上部钻柱的外套筒连接；

步骤二：在步骤一的基础上，钻机转盘带动钻柱旋转，固定于上部钻柱的外套筒带动干钻钻头(1)转动，从而使内部的钻铣头(2)同方向转动，进行表层钻井施工；

步骤三：在步骤二的基础上，干钻钻头(1)现将表层钻出一个井眼，然后内部的钻铣头(2)将中部的柱状岩石破碎，同时钻铣头(2)上的螺旋传送带(7)将破碎的岩屑传送带出，进入钻头上方设置的捞砂篮中。

本发明的有益效果是：