一種軟地層用鉆頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種鉆探用到的鉆頭，具體涉及一種在軟地層鉆探時用到的鉆頭。
【背景技術(shù)】
[0002]石油鉆頭是石油鉆井的重要工具，其工作性能的好壞將直接影響鉆井質(zhì)量、鉆井效率和鉆井成本。在石油鉆井和地質(zhì)鉆探中應(yīng)用最多的是牙輪鉆頭，這種鉆頭應(yīng)用范圍較廣，在旋轉(zhuǎn)時具有沖擊、壓碎和剪切破碎地層巖石的作用，適用于軟、中、硬的各種地層。但是，牙輪鉆頭雖然性能優(yōu)異，但是性能好的牙輪鉆頭價格較高，鉆頭又是消耗品，對成本控制要求較高。
[0003]對于鉆探過程當中的軟地層，可以采用價格相對低廉的鉆頭來完成此部分的鉆探過程。雖然目前鉆探所采用的軟地層鉆頭種類繁多，但大多數(shù)結(jié)構(gòu)單一，如刮刀式鉆頭，其結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，但鉆探效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型的目的在于，提供一種鉆探鉆頭，適應(yīng)于軟地層的鉆探、取樣作業(yè)。
[0005]為了實現(xiàn)上述任務(wù)，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0006]—種軟地層用鉆頭，包括連接頭，連接頭下方設(shè)置有圓形的頂板，頂板底部沿圓周方向上分布有多個鉆板，鉆板呈三角形狀，鉆板整體朝著頂板的軸心線方向呈弧形彎折;在頂板的軸心線方向上安裝有支撐桿，支撐桿端部設(shè)置有尖端部;所述的支撐桿的內(nèi)部以及鉆板的內(nèi)部均設(shè)置有降溫流道，所有的降溫流道均連接至連接頭上，在支撐桿下端以及鉆板的下端均設(shè)置有與降溫流道貫連的導(dǎo)出孔。
[0007]進一步地，所述的支撐桿上螺旋狀設(shè)置有導(dǎo)引旋道，導(dǎo)引旋道的下端與尖端部相接。
[0008]進一步地，所述的尖端部呈圓錐狀，尖端部上刻有螺旋槽。
[0009]進一步地，所述的鉆板的側(cè)面固結(jié)有臺階板，臺階板與鉆板的外部在同一弧面上。
[0010]進一步地，所述鉆板內(nèi)部的降溫流道為圓弧形結(jié)構(gòu)。
[0011]進一步地，所述的連接頭自頂面至底面方向設(shè)置有對接槽，對接槽中沿圓周方向開設(shè)有與所述的降溫流道貫連的透液孔。
[0012]進一步地，所述的對接槽呈圓錐臺形，在安裝該鉆頭的鉆桿端部設(shè)置有與對接槽配合的連接臺，鉆桿內(nèi)部設(shè)置有中心孔，中心孔上貫連有穿透連接臺的通孔，當該鉆頭安裝在鉆桿端部后，通孔與所述的透液孔對接。
[0013]本實用新型具有以下技術(shù)特點:
[0014]本實用新型的鉆頭，采用雙層鉆進的方式，首先對土層進行松動，后續(xù)進行鉆孔的擴充與土壤的擠壓，這種鉆探方式對于軟地層有著良好的鉆進效果，鉆頭對軟地層有著較好的切割性能，并且優(yōu)化了鉆頭降溫的方式，使鉆頭工作效率更高。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，加工制作方便，成本低，可用于軟地層鉆探、取樣等。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為鉆探部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為降溫流道的布設(shè)示意圖；
[0018]圖中標號代表:1一連接頭，2—頂板，3—鉆板，4一臺階板，5—切割頭，6—導(dǎo)引旋道，7—支撐桿，8—尖端部，9一鉆桿，10一卡臺，11一連接臺，12一通孔，13一降溫流道，14一中心孔。
【具體實施方式】
[0019]遵從上述技術(shù)方案，如圖1至圖3所示，一種軟地層用鉆頭，包括連接頭1，連接頭1下方設(shè)置有圓形的頂板2，頂板2底部沿圓周方向上分布有多個鉆板3，鉆板3呈三角形狀，鉆板3整體朝著頂板2的軸心線方向呈弧形彎折，鉆板3的下端呈尖角狀;在頂板2的軸心線方向上安裝有支撐桿7，支撐桿7端部設(shè)置有尖端部8;所述的支撐桿7的內(nèi)部以及鉆板3的內(nèi)部均設(shè)置有降溫流道13，所有的降溫流道13均連接至連接頭1上，在支撐桿7下端以及鉆板3的下端均設(shè)置有與降溫流道13貫連的導(dǎo)出孔。
[0020]本實施例中，在頂板2下方有四個鉆板3。鉆板3整體為三角形結(jié)構(gòu)，為了適應(yīng)整個鉆頭的形狀，鉆板3整體是進行了弧形彎折的；即將鉆板3的兩端向頂板2軸心線方向彎折，使鉆板3的側(cè)面呈圓弧形。所有的鉆板3的外側(cè)面均在同一個圓弧面上，這個圓弧面可以看作是一個圓柱的外表面。鉆板3為直角三角形結(jié)構(gòu)或鈍角三角形結(jié)構(gòu)，其較小的一個角位于下端，這個角主要用來切割，為切割頭5，呈尖角狀，尖角狀是指下端的這個角的度數(shù)較小，一般在45°以下。
[0021]本方案中還在鉆頭的中心位置設(shè)置了支撐桿7與尖端部8，支撐桿7與尖端部8的總長度大于鉆板3的高度，即尖端部8伸出鉆板3之外。鉆探過程中，尖端部8比鉆板3位置更靠下，對土層進行鉆進與松動，其后當鉆板3到達后，再對鉆孔進行切割與擴大。為了達到更好的進近效果，支撐桿7上螺旋狀設(shè)置有導(dǎo)引旋道6，導(dǎo)引旋道6的下端與尖端部8相接，在尖端部8鉆進過程中，能將土壤順著導(dǎo)引旋道6向后導(dǎo)開，繼而被鉆板3向周圍分開。尖端部8呈圓錐狀，尖端部8上刻有螺旋槽，具有更好的鉆進效果。
[0022]如圖1所示，鉆板3的側(cè)面固結(jié)有臺階板4，臺階板4與鉆板3的外部在同一弧面上；臺階板4可以看成是一小塊弧形板固結(jié)在鉆板3下端的側(cè)面，使鉆板3側(cè)面形成了一個臺階，如圖1右邊所示;鉆板3的下端與臺階板4的下端共同構(gòu)成尖角狀結(jié)構(gòu)。
[0023]為了保證鉆頭的性能，在其鉆進的過程需要及時地進行降溫。在支撐桿7的內(nèi)部以及鉆板3的內(nèi)部均設(shè)置有降溫流道13，在支撐桿7下端以及鉆板3的下端均設(shè)置有與降溫流道13貫連的導(dǎo)出孔;其中鉆板3內(nèi)部的降溫流道13為圓弧形結(jié)構(gòu)，所有的降溫流道13均連接至連接頭1上。降溫流道13能將自鉆桿9帶來冷卻液從鉆板3、支撐桿7流過，起到降溫的作用，同時最終從底部的導(dǎo)出孔流出。
[0024]具體地，連接頭1自頂面至底面方向設(shè)置有對接槽，對接槽中沿圓周方向開設(shè)有與多數(shù)的降溫流道13貫連的透液孔。鉆頭頂部的連接頭1起到安裝作用，對接槽呈圓錐臺形，在安裝該鉆頭的鉆桿9端部設(shè)置有與對接槽配合的連接臺11，鉆桿9內(nèi)部設(shè)置有中心孔14，中心孔14上貫連有穿透連接臺11的通孔12，當該鉆頭安裝在鉆桿9端部后，通孔12與所述的透液孔對接。
[0025]如圖2所示，為鉆桿9端部的結(jié)構(gòu)示意圖。為了與鉆頭配合，鉆桿9端部有錐臺形的連接臺11，連接臺11能剛好插入到對接槽中，并在固定過程中，保證通孔12和透液孔相對接。工作過程中，冷卻液自鉆桿9的中心孔14、通孔12、透液孔進入到降溫流道13中，經(jīng)過對鉆頭的冷卻，繼而從導(dǎo)出孔流出。鉆桿9前端還有與連接臺11相接的卡臺10，用于配合安裝鉆頭，當連接臺11伸入到鉆頭的對接槽中后，卡臺10位于外部，方便對鉆頭的固定。
[0026]以上所述實施例僅表達了本實用新型的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制，但凡采用等同替換或等效變換的形式所獲得的技術(shù)方案，均應(yīng)落在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種軟地層用鉆頭，包括連接頭(1)，其特征在于，所述的連接頭(1)下方設(shè)置有圓形的頂板(2)，頂板(2)底部沿圓周方向上分布有多個鉆板(3)，鉆板(3)呈三角形狀，鉆板(3)整體朝著頂板(2)的軸心線方向呈弧形彎折;在頂板(2)的軸心線方向上安裝有支撐桿(7)，支撐桿(7)端部設(shè)置有尖端部(8);所述的支撐桿(7)的內(nèi)部以及鉆板(3)的內(nèi)部均設(shè)置有降溫流道(13)，所有的降溫流道(13)均連接至連接頭(1)上，在支撐桿(7)下端以及鉆板(3)的下端均設(shè)置有與降溫流道(13)貫連的導(dǎo)出孔。2.如權(quán)利要求1所述的軟地層用鉆頭，其特征在于，所述的支撐桿(7)上螺旋狀設(shè)置有導(dǎo)引旋道(6)，導(dǎo)引旋道(6)的下端與尖端部(8)相接。3.如權(quán)利要求1所述的軟地層用鉆頭，其特征在于，所述的尖端部(8)呈圓錐狀，尖端部(8)上刻有螺旋槽。4.如權(quán)利要求1所述的軟地層用鉆頭，其特征在于，所述的鉆板(3)的側(cè)面固結(jié)有臺階板(4)，臺階板(4)與鉆板(3)的外部在同一弧面上。5.如權(quán)利要求1所述的軟地層用鉆頭，其特征在于，鉆板(3)內(nèi)部的降溫流道(13)為圓弧形結(jié)構(gòu)。6.如權(quán)利要求1所述的軟地層用鉆頭，其特征在于，所述的連接頭(1)自其頂面至底面方向設(shè)置有對接槽，對接槽中沿圓周方向開設(shè)有與所述的降溫流道(13)貫連的透液孔。7.如權(quán)利要求6所述的軟地層用鉆頭，其特征在于，所述的對接槽呈圓錐臺形，在安裝該鉆頭的鉆桿(9)端部設(shè)置有與所述對接槽配合的連接臺(11)，鉆桿(9)內(nèi)部設(shè)置有中心孔(14)，中心孔(14)上貫連有穿透連接臺(11)的通孔(12)，當該鉆頭安裝在鉆桿(9)端部后，通孔(12)與所述的透液孔對接。
【專利摘要】本實用新型公開了一種軟地層用鉆頭，包括連接頭，連接頭下方設(shè)置有圓形的頂板，頂板底部沿圓周方向上分布有多個鉆板，鉆板呈三角形狀，鉆板整體朝著頂板的軸心線方向呈弧形彎折；頂板的軸心線方向上安裝有支撐桿，支撐桿端部設(shè)置有尖端部；支撐桿和鉆板的內(nèi)部均設(shè)置有連接至連接頭上的降溫流道，支撐桿以及鉆板的下端均設(shè)置有與降溫流道貫連的導(dǎo)出孔。本實用新型的鉆頭采用雙層鉆進的方式，首先對土層進行松動，后續(xù)進行鉆孔的擴充與土壤的擠壓，這種鉆探方式對于軟地層有著良好的鉆進效果，鉆頭對軟地層有著較好的切割性能，并優(yōu)化了鉆頭降溫的方式，使鉆頭工作效率更高。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，加工制作方便，成本低，可用于軟地層鉆探、取樣等。
【IPC分類】E21B10/60, E21B10/00
【公開號】CN205117217
【申請?zhí)枴緾N201520961350
【發(fā)明人】黃友亮, 劉興, 朱亮
【申請人】黃友亮, 劉興
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年11月29日