專利名稱：鉆頭組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鉆頭組件，用于以沖擊與旋轉(zhuǎn)結(jié)合或僅以旋轉(zhuǎn)而工作的鉆井裝置的這種鉆頭組件包括鉆井孔中央部位的定向鉆頭；與所述定向鉆頭連接用于鉆外環(huán)的環(huán)形鉆頭；在所述定向鉆頭與環(huán)形鉆頭之間用于傳送沖擊力和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的表面。所述鉆頭組件還包括把保護(hù)套管放入鉆進(jìn)中的井孔的組合件。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，英國(guó)專利說明書959955號(hào)說明了像上面所說的有中鉆頭和環(huán)形鉆頭的一種鉆井裝置，其中引用的環(huán)形鉆頭用卡口連接可以鎖定于中鉆頭。在所述環(huán)形鉆頭的內(nèi)表面上設(shè)有多個(gè)縱向槽，而且還設(shè)置多個(gè)終止于某些點(diǎn)的橫向槽，中鉆頭的托座在把環(huán)形鉆頭安裝于中鉆頭時(shí)首先沿所述縱向槽延伸，最后，使鉆頭之間旋轉(zhuǎn)，所述托座到達(dá)橫向槽的終端。所述縱向槽同時(shí)起沖洗媒劑通道的作用。
從其后的芬蘭專利說明書FI-96518號(hào)中獲知鉆頭之間的類似卡口式鎖定，即使在此實(shí)施例中，所述縱向卡口式鎖定槽也起沖洗通道的作用。
這種卡口式鎖定的缺點(diǎn)是必須在兩個(gè)獨(dú)立的方向上加工環(huán)形鉆頭的內(nèi)表面，或者，所述內(nèi)表面必須加工得使托座一定朝向環(huán)形鉆頭的中心。不可以把環(huán)形鉆頭的內(nèi)表面制成直的圓桶形表面。而且，與上述解決辦法相關(guān)的是在鉆進(jìn)之中使中鉆頭與鎖定的環(huán)形鉆頭一起回到鉆孔中出現(xiàn)困難。在這種重新裝配的情況下，不可能發(fā)現(xiàn)在卡口式鎖定中何時(shí)發(fā)生縱向移動(dòng)，也不可能發(fā)現(xiàn)何時(shí)是旋轉(zhuǎn)中鉆頭進(jìn)行鎖定的合適時(shí)機(jī)。這在深鉆孔中是很困難的，往往在卡口式鎖定尚未很好完成的情況下鉆進(jìn)就開始了。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服環(huán)形鉆頭與中鉆頭之間的上述缺點(diǎn)，開發(fā)了一種新實(shí)施例，其特征在于在這種鉆頭組件中阻止環(huán)形鉆頭與定向鉆頭之間的旋轉(zhuǎn)和軸向移動(dòng)的結(jié)構(gòu)配備于所述環(huán)形鉆頭襯部后緣，從而所述結(jié)構(gòu)位于其直徑大于內(nèi)表面直徑Ds的部分，在所述內(nèi)表面上沒有槽，所述定向鉆頭上的鎖定突出部適合于與上述部分的襯部上的與所述突出部相反的凹口形配合，所述突出部與襯壁接合，所述凹口形有一表面部分能把旋轉(zhuǎn)力傳到所述環(huán)形鉆頭，而鄰近的表面部分能傳遞力把所述環(huán)形鉆頭拉出井孔。
根據(jù)本發(fā)明的鉆頭組件的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)所述環(huán)形鉆頭或者相應(yīng)的中鉆頭即定向鉆頭加工很容易，因?yàn)樵谶@種情況下，例如，所述環(huán)形鉆頭的內(nèi)表面是沒有槽或托座的圓桶形表面。必須在所述定向鉆頭的外表面上制造出環(huán)形槽和形狀，但在這種工件的外表面上加工是很容易的。必須在所述環(huán)形鉆頭的襯部制造出形狀，但就其特點(diǎn)而言這種制造使用的是通常的制造方法?？梢栽阢@進(jìn)中和重新安裝時(shí)把所述定向鉆頭拉出井孔，在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中，只要旋轉(zhuǎn)方向正確，肯定會(huì)引導(dǎo)到其相對(duì)于所述環(huán)形鉆頭的位置。傳送沖擊力的相反表面傾斜時(shí)向所述環(huán)形鉆頭軸向推動(dòng)所述定向鉆頭并使之進(jìn)入所述環(huán)形鉆頭，這樣使所述部分互相鎖定?？梢酝ㄟ^定向鉆頭把環(huán)形鉆頭和保護(hù)套管拉出井孔，例如，通過同時(shí)向鎖定方向旋轉(zhuǎn)所述定向鉆頭。


圖1是顯示所述鉆井裝置頂端的側(cè)視圖。
圖2顯示所述鉆井裝置的頂端，并示出保護(hù)套管和鉆套管的斷面圖。
圖3顯示把環(huán)形鉆頭和定向鉆頭分解開的鉆井裝置。
圖4顯示另一種鎖定方法圖5顯示環(huán)形鉆頭的立體圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照

本發(fā)明。
圖1顯示鉆井裝置，它包括定向鉆頭，或者稱為中鉆頭1；環(huán)形鉆頭2；最遠(yuǎn)的鉆套管9和保護(hù)套管10。
圖2更精確地顯示所述鉆井裝置的構(gòu)造，在襯部5，桶狀環(huán)形鉆頭內(nèi)表面加工出傾角形狀6和凹口形狀3、4。部分位于環(huán)形鉆頭內(nèi)的定向鉆頭1在環(huán)形鉆頭2的襯部5后面，也就是在部分14直徑有變化，這樣，外直徑增大了。在此部分14的前緣設(shè)有與環(huán)形鉆頭2的襯部5形狀配合的相反形狀7。在圖2的斷面圖內(nèi)還顯示保護(hù)套管10的拉開的解決辦法，以鉆套管9，保護(hù)套管10，中間鉆頭11，焊縫16和定向鉆頭1的沖擊凸肩12繪出。
為了用沖洗媒劑從鉆頭的前部排出鉆井廢物，設(shè)置了通道13。所述通道是在定向鉆頭1表面上的縱長(zhǎng)槽。在環(huán)形鉆頭2的內(nèi)表面上既沒有槽也沒有與沖洗通道13作用相關(guān)的形狀。
在圖3內(nèi)，顯示分開的環(huán)形鉆頭2，環(huán)形鉆頭2有內(nèi)直徑Ds。其內(nèi)表面是光滑的旋削桶形表面。在環(huán)形鉆頭2的襯部5內(nèi)，在鉆頭1和鉆頭2之間有3個(gè)鎖定用的組合件。所述組合件包括傾角形部分6和，非常適當(dāng)?shù)氖前ò伎谛螤畈糠郑霭伎谛螤畈糠钟兄辽儆糜谛D(zhuǎn)動(dòng)力的反表面4和用于拉力的反表面，后者用于向后拉環(huán)形鉆頭，拉出井孔。傾角形部分6還用于傳送沿鉆進(jìn)方向的沖擊和力。定向鉆頭1向環(huán)形鉆頭2傳送旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)鉆頭1施加沖擊力，鉆頭1通過表面6把所述沖擊力傳送到環(huán)形鉆頭2。沖擊力完全可以用傾角形，換言之，用傾斜作用傳送。推定向鉆頭1進(jìn)入環(huán)形鉆頭2迫使鉆頭互相鎖定。傾角形部分6的延長(zhǎng)部分也可以是非傾角形部分15。傾角形部分6雖然傳送沖擊力，但傳送到環(huán)形鉆頭2的沖擊力引起向右旋轉(zhuǎn)，換言之，使鉆頭互相鎖住。
定向鉆頭1相應(yīng)地有傾角形部分8和突出部7，僅靠定向鉆頭1的旋轉(zhuǎn)就可與凹口3、4配合。在水平鉆進(jìn)位置，通過重新安裝定向鉆頭1，必須通過鉆桿輕推所述定向鉆頭。在垂直鉆進(jìn)位置，定向鉆頭1和鉆桿很容易通過自身的重量使定向鉆頭1與環(huán)形鉆頭2互相鎖定。在定向鉆頭1裝入井孔時(shí)，即使環(huán)形鉆頭2同時(shí)有一點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述安裝動(dòng)作也一定會(huì)立即使定向鉆頭1裝進(jìn)環(huán)形鉆頭2，或與環(huán)形鉆頭2分開。
在現(xiàn)有的卡口式鎖定實(shí)施例中，環(huán)形鉆頭隨著旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)可能防止鎖定，而且相應(yīng)地可成功地分開。
所有從定向鉆頭1傳到環(huán)形鉆頭2的沖擊力都落到環(huán)形鉆頭2的襯部的后緣上，從而可以使用像后表面這樣的鉆頭。
凹口形狀3、4、15可以是圓的或制成彎曲的，從而所述突出部也可以是圓的或類似形狀的。凹口形狀3、4、15可以是包括直的部分的棱角，相應(yīng)地，所述突出部也是有棱角的。圖4顯示一種凹口形狀和突出部的解決辦法，其中突出部7的軸向游動(dòng)很小。在這種情況下，環(huán)形鉆頭2的整個(gè)后緣也是傾斜的，換言之，是傾角形狀的。沖洗通道的位置完全與閉鎖元件3、4、7無關(guān)，因?yàn)?，總的來說，所述閉鎖元件的位置比沖洗槽13離鉆井裝置中線遠(yuǎn)一些。
圖5是環(huán)形鉆頭2的斜視圖，可以看到光滑的圓桶形表面，此表面起內(nèi)表面的作用，襯部5的凹口形狀有傳送沖擊力的表面3、4、15和6。
權(quán)利要求
1一種鉆頭組件，用于以沖擊與旋轉(zhuǎn)相結(jié)合或只以旋轉(zhuǎn)工作的鉆井裝置，所述的鉆頭組件包括鉆井孔中央部位的定向鉆頭(1)；與所述定向鉆頭連接的用于鉆外環(huán)的環(huán)形鉆頭(2)；在所述定向鉆頭(1)與環(huán)形鉆頭(2)之間用于把沖擊力和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)從所述定向鉆頭傳到所述環(huán)形鉆頭的表面的裝置，所述鉆頭組件還包括把保護(hù)套管放入鉆進(jìn)中的井孔的組合件，其特征在于在所述的鉆頭組件中，在定向鉆頭(1)與環(huán)形鉆頭(2)之間阻止旋轉(zhuǎn)和軸向移動(dòng)的結(jié)構(gòu)一起設(shè)在所述環(huán)形鉆頭襯部(5)的后緣，從而所述結(jié)構(gòu)位于其直徑大于所述環(huán)形鉆頭沒有槽的內(nèi)表面直徑(Ds)的部分，定向鉆頭(1)的鎖定突出部(7)可以安裝于所述襯部(5)，所述襯部有相反的凹口形狀(3、4、15)，用于突出部(7)與襯部(5)接合，所述凹口形狀包括以下表面可以把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)力傳到環(huán)形鉆頭(2)的表面部分(4)；與該表面部件(4)相鄰的表面部分(3)，可以傳遞力把所述環(huán)形鉆頭拉出井孔。
2根據(jù)權(quán)利要求1的鉆頭組件，其特征在于定向鉆頭(1)在部分(14)處直徑有變化，從鉆進(jìn)方向看此變化發(fā)生于環(huán)形鉆頭(2)之后，所述部分的前緣(14)包括形狀(7)，所述形狀適合與環(huán)形鉆頭(2)的襯部(5)上的表面部分(3、4)配合。
3根據(jù)權(quán)利要求1的鉆頭組件，其特征在于環(huán)形鉆頭(2)的襯部(5)的形狀包括傾角形部分(6)和形成連接定向鉆頭(1)與環(huán)形鉆頭(2)封閉槽的表面部分(3、4)。
4根據(jù)權(quán)利要求1的鉆頭組件，其特征在于環(huán)形鉆頭(2)襯部(5)的后緣包括至少一個(gè)傾角形部分(6)和可能一個(gè)或幾個(gè)沒有傾角形的部分(15)，所述部分是從定向鉆頭(1)接收沖擊的唯一表面。
5根據(jù)權(quán)利要求1的鉆頭組件，其特征在于在環(huán)形鉆頭(2)的襯部(5)安排更多的傾角形部分(6)和更多的凹口(3、4)。
全文摘要
鉆頭組件，用于以沖擊與旋轉(zhuǎn)相結(jié)合或只以旋轉(zhuǎn)工作的鉆井裝置，包括鉆井孔中央部位的定向鉆頭(1)；與所述定向鉆頭連接的用于鉆外環(huán)的環(huán)形鉆頭(2)；在所述定向鉆頭(1)與環(huán)形鉆頭(2)之間把沖擊力和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)從所述定向鉆頭傳送到所述環(huán)形鉆頭的表面的裝置，所述鉆頭組件還包括把保護(hù)套管放入鉆進(jìn)中的井孔的組合件。在這種鉆頭組件中阻止定向鉆頭(1)與環(huán)形鉆頭(2)之間旋轉(zhuǎn)和軸向移動(dòng)的結(jié)構(gòu)一起配備于所述環(huán)形鉆頭的襯部(5)形成在鉆進(jìn)方向看到的所述襯部的后緣，所述后緣有不同方向的表面，其中一表面部分(4)把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)力傳到環(huán)形鉆頭(2)，而相鄰的表面部分(3)傳遞力把所述環(huán)形鉆頭拉出井孔。
文檔編號(hào)E21B10/62GK1732325SQ200380107338
公開日2006年2月8日 申請(qǐng)日期2003年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月23日
發(fā)明者M·馬蒂拉 申請(qǐng)人:羅比特?fù)u動(dòng)工具有限公司