[发明专利]一种钻杆扶正环及用于水平钻孔的钻孔装置

说明书

本发明涉及一种钻杆扶正环及用于水平钻孔的钻孔装置，该扶正环包括同心设置的内环和外环，所述内环和外环的截面为圆环状，所述内环用于套装固定在钻杆上；所述内环和所述外环之间间隔设置至少两个连接台座，所述连接台座一端与所述内环的外壁连接，另一端与所述外环的内壁连接。在钻进过程中，钻杆被抬到居中的位置，避免与钻孔壁紧贴，减少钻压在岩土中的损失，同时，外环和内环之间的空间隙区域形成了一个通道，使得泥浆在孔内的循环效果良好，该钻孔装置可用于勘察小口径长距离的定向水平钻孔作业，具有较好的推广意义。

技术领域

本发明涉及钻杆扶正环技术领域，具体涉及了一种钻杆扶正环及用于水平钻孔的钻孔装置。

背景技术

传统的竖直钻孔钻探技术受高海拔、复杂地质条件、钻机运输困难或钻进难度大等问题的影响，不能准确的完成区域勘察，勘察效果并不理想。水平钻孔勘察技术在这种复杂的高海拔地区具有明显的应用优势，在山脚隧道两端，采用水平定向直接进行钻进勘察受到了广泛的关注。

水平定向钻进过程中，钻杆的直径小于钻头的直径，钻杆与钻孔之间存在着一定的环空间隙，环空间隙主要用于钻井液的循环通道，因重力的影响而导致钻杆不能居中，而紧贴下孔壁，钻机传递到钻头上的钻压在岩土损失严重，泥浆在孔内的循环效果不好。

因此，提供一种克服重力对钻杆影响的扶正环来辅助水平勘察施工是十分必要的。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术水平定向钻进过程中，钻杆不能居中紧贴下孔壁，导致钻机传递到钻头上的钻压在岩土中损失严重，泥浆在孔内的循环效果不好的问题，提供一种用于水平钻孔的钻杆扶正环，该钻杆扶正环可以克服重力对钻杆的影响，使得钻杆居中避免与钻孔壁紧贴，减少钻压在岩土中的损失，且泥浆在孔内的循环效果良好。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种钻杆扶正环，包括同心设置的内环和外环，所述内环和外环的截面为圆环状，所述内环用于套装固定在钻杆上；

所述内环和所述外环之间间隔设置至少两个连接台座，所述连接台座一端与所述内环的外壁连接，另一端与所述外环的内壁连接。

本发明提供的扶正环主要由同心设置的内环和外环组成，内环和外环之间通过连接台座进行连接，在使用时，内环套装固定在钻杆上，外环在钻孔时可以形成钻杆的支撑件。在钻进过程中，钻杆置于内环内，能够被抬到居中的位置，避免与钻孔壁紧贴，进而减少钻压在岩土中的损失，同时，外环和内环之间的空间隙区域形成了一个通道，使得泥浆在孔内的循环效果良好。

进一步的，所述连接台座为轴承座等能起到连接内环和外环作用的连接结构。

进一步的，所有所述连接台座均匀间隔分布在所述内环和所述外环之间。均匀间隔设置的连接台座可以进一步的保证，水平钻进过程中，扶正环和钻杆的稳定性。

进一步的，所述内环的外壁上设置有若干个销键槽，所述内环通过销键与钻杆固定。通过销键将扶正环与钻杆直接牢牢固定，保证扶正环在工作时不会由于钻杆回转发生打滑现象，保证扶正环随着钻杆一起回转。同时，采用销键固定可以避免对扶正环的破坏。

进一步的，所述外环的外壁上嵌设有活动钢球。钻进过程中活动钢球在沿着钻孔轴线方向滚动的同时沿着钻杆圆周方向滚动，跟随钻杆在钻孔内高速回转，让进尺时钻杆与孔壁之间的滑动摩擦力变为扶正环与钻孔壁之间的滚动摩擦力，从而进一步减少钻头的钻压在孔内的损失，降低钻孔进尺的难度。

进一步的，所述连接台座设置有空腔，所述活动钢球的一部分设置于空腔内，另一部分外漏于所述外环的外壁上。由于活动钢球的直径大于所述外环的壁厚，通过在连接台座设置空腔，便于安装所述活动钢球。

进一步的，每个连接台座均设置有活动钢球。