[实用新型]一种改进的在砾石区打井的钻具

说明书

本实用新型属于钻井钻机的钻具，特别是一种改进的在砾石区打井的钻具。

当前，一般钻井钻机的钻具只适合在土层或沙层上打井，用这种钻具在砾石层上打井就非常困难，钻进过程中砾石碎块向井中堆积，无法完成在砾石区的钻井工作。有一种在砾石区打井的钻具，在钻杆上套装着端部安装有钻头体的套管，通过三联接头将装有钻头的钻杆，装有钻头体的套管与动力头联接在一起。打井时，动力头带动钻杆和套管一齐转动，当打井到预定的深度后，将钻杆与套管分离，提升装置将钻杆从套管中提出，有效地防止了在打井过程中砾石碎块向井中堆积，将炸药放入留在井中的套管中，再将套管从井中提出。不足之处是打井时存在井中的石头碎屑排不出地面，钻进过程既影响了钻井的速度，又磨损钻具的外套管，缩短了外套管的使用寿命；另外，打井时钻具依靠的是常规动力，在遇到大的岩石或砾石层板结程度较硬的情况下，无法实现正常的钻进工作。

本实用新型的目的在于提供一种改进的在砾石区打井的钻具，不仅可以在砾石区上打井，防止在打井过程中砾石碎块向井中堆积，而且可以把碎石屑从井中排出，减少对钻具外套管的磨损；在钻进中当遇到大块砾石或砾石层板结程度较硬的情况下，可以把大块砾石击碎或把砾石层打穿，使在砾石区的钻井工作顺利进行。

本实用新型是这样实现的：一种改进的在砾石区打井的钻具，包括在装有钻头的钻杆上套装着端部安装有钻头体的套管，在套管的上端通过螺纹联接着套管接头，通过三联接头将套管和钻杆组装在一起，在三联接头的上端安装着冲击器，在冲击器的顶部联接着动力头，在套管的外壁上设置着螺旋导槽。

当使用本实用新型在砾石构造的地层上打井时，钻机的动力头带动装有钻头的钻杆和装有钻头体的套管一齐转动，由于在套管的外壁上设置着螺旋导槽，可利用螺旋导槽在旋转时产生的提升力把碎石屑提出地面，实现顺利钻进，减少对钻具外套管的磨损，减少了动力消耗；当遇到大块岩石或者砾石层板结程度较硬的情况下，钻具打井无法顺利钻进时，冲击器中的活塞由于受到压缩空气的推动而产生振动冲击，带动钻具冲击可把大块的砾石击碎或把坚硬的砾石层打穿，当打井到预定的深度后，通过动力头的反转使套管接头与三联接头脱开，钻杆与套管分离，通过提升装置使钻杆从套管中提出，套管留在钻井中，有效地防止了在打井过程中砾石碎块向井中堆积，在套管内放置炸药后，开动提升装置将套管从井中提出，即完成打一口井的全过程。本实用新型保证了在砾石区打井工作顺利进行。

图1为本实用新型的结构示意图，图2为钻头的A-A剖视示意图，图3为钻头的侧视图，图4为钻头体的B-B剖视示意图，图5为钻头体的侧视图。下面将结合附图对本实用新型作进一步描述，一种改进的在砾石区打井的钻具，包括在装有钻头(10)的钻杆(6)上套装着端部安装有钻头体(9)的套管(8)，在套管(8)的上端通过螺纹联接着套管接头(4)，通过三联接头(3)将套管(8)和钻杆(6)组装在一起，钻头(10)为圆柱形的钻头，其端头中心为平面，周边为圆锥面，在钻头端头中心平面至周边的圆锥面上呈渐开线的位置上均布固定着带有刃角的合金刀头(11)，位于中心平面的合金刀头比圆锥面上的合金刀头的直径小，在钻头(10)端头的中心平面和圆锥面上还均布着与钻头中心孔(12)相通的风道(13)，在钻头(10)的尾部中心孔(12)的内圆锥面上设置着螺纹，钻头(10)与钻杆(6)螺纹联接，套管(8)可以是分段式，通过螺纹联接在一起，使用时对磨损严重的套管段可以拆卸更换新的，降低使用成本，钻头体(9)为圆筒体形，其头部的外圆周壁呈向外扩张的圆锥体，在圆锥体的端头的圆锥端面上均布着带有刃角的合金刀头(14)，在圆锥体的外圆周壁上开设有均布的轴向圆弧形的凹槽(15)，在圆筒体尾部的内圆周壁上设置有螺纹，套管接头(4)为阶梯形的圆筒体，圆筒体大端的内圆周壁设置的内螺纹与三联接头(3)中部的外螺纹相配合，圆筒体小端的外螺纹与套管(8)相配合，在圆筒体的外壁上设置着卡爪(16)，三联接头(3)为中心具有通孔，外形为阶梯形圆柱体，其上端的内螺纹与冲击器(2)相配合，另一端的外螺纹与钻杆(6)相配合，其中部的圆柱面上设置的螺纹与套管接头(4)相配合，在冲击器(2)的顶部联接着动力头(1)，在套管(8)的外壁上设置着螺旋导槽(7)，螺旋导槽(7)的的槽宽为8-12mm，槽深为4-6mm。本实用新型的套管(8)与钻机的卡爪提盘(5)滑动配合，当打井到预定的深度后，使卡爪提(5)盘上升到套管(8)的上端，通过动力头(1)的反转使套管接头(4)的卡爪(16)与卡爪提盘(5)的卡块咬合，使套管接头(4)与三联接头(3)脱开。