[实用新型]液动射流式冲击回转钻具

说明书

本实用新型属深井、超深井钻进工具，尤其是深井、超深井中硬岩石钻进的专用工具。

在现有的深井、超深井中硬岩石钻进中，通常均采用钻杆加压，使钻具处于压力状态，难于提高转速和加压，既使用金刚石钻头钻进速度仍然很低，钻头寿命也很短，尤其在结晶岩和结晶片麻岩地区钻进更为明显，同时也易发生孔斜。在现有的冲击回转钻具中更换钻头要把全部钻杆柱及钻具提出井口才能更换，既浪费时间又浪费人力，极大的影响工作效率。

本实用新型的目的就在于解决和克服上述困难所设计的。

液动射流式冲击回转具由地面水泵供给高压液流，通过钻杆输送到调压进给机构18，通过节流孔16进入内管17，依节流孔16的大小，上部密封2和螺旋调压弹簧3调节压力和进给速度，液流使螺杆钻具5、转子15、双稳式射流元件6、冲击锤7、砧子8、岩心管9、钻头10、缸套11、活塞12等一起旋转，通过螺杆钻具5的液流流入双稳式射流元件6控制活塞12在缸套11内往复运动，并带动冲击锤7撞击砧子8所产生的冲击力经岩心9及钻头10传递到孔底岩石，使岩石产生破碎而进行钻进。全部钻具由绳索取心弹卡钳4悬挂在钻杆柱中，同时绳索取心弹卡钳4还带动内管17和外管13一起转动。如更换钻头或采取岩心，可用绳索取心打捞器下入井底抓住捞矛头1即可将整个钻具一并提出井口，进行钻头更换或者采取岩心。

经野外现场十万余米工作量试验，证明该钻具适于中硬岩石地区钻进，可比回转钻具提高效率百分之五十以上，尤其适用于围压在40MPa以上的深孔钻进。在钻进时如采用较低转速及小的轴压钻进，有利于延长钻具及钻头寿命，应用螺杆钻具5可实现上部钻杆不转动，从而减少钻进动力。用绳索取心打捞器打捞钻具，更换钻头、采取岩心，减少了辅助工作时间，提高了工作效率。

附图说明：

附图1为液动射流式冲击钻具结构图：1捞矛头，2上部密封，3螺旋调压弹簧，4绳索取心弹卡钳，5螺杆钻具，6双稳式射流元件，7冲击锤，8砧子，9岩心管，10钻头，11缸套，12活塞，13外管，14定子，15转子，16节流孔，17内管，18调压进给机构，19扩孔钻头；

附图2为双稳式射流元件内腔结构图。

本实用新型的进一步构成是由动力头带动钻杆和扩孔钻头19同步转动，液动射流式冲击回转具与扩孔钻头19的转动并非同步，在深井钻进中常采用此动彼停的方法。液动射流式冲击回转具的旋转动力和冲击动力均由地面水泵供给的高压液流提供，液流通过钻杆输送到调压进给机构18，经过直径为20mm的节流孔16，硬质橡胶制成的上部密封2和螺旋调压弹簧3，调节压力和进给速度，液流经内管17推动螺杆钻具5转动，同时带动双稳式射流元件6，冲击锤7，砧子8，岩心管9，钻头10，缸套11，活塞12，转子15同步回转。当液流流入喷嘴宽度为4mm，基板厚为28mm的双稳式射流元件6时，则带动活塞12在缸套11内往复运动，并同时控制冲击锤7撞击砧子8的冲击频率，撞击力经岩心管9及钻头10传到孔底岩石，使岩石破碎而进行钻进。