一种钻井用孔底捞渣装置的制作方法

1.本实用新型属于钻井设备技术领域，具体涉及的是一种钻井用的孔底捞渣装置。


背景技术：

2.目前在钻井工程施工过程中，往往由于进尺过快、泥浆性能不佳等各种因素造成孔内孔底岩粉过多甚至部分岩粉、岩屑无法随泥浆返出孔外，严重威胁钻井施工安全。
3.而当前对该种情况的处理方法一般为使用捞渣管随钻杆下放至钻井的孔底内进行岩粉、岩屑的打捞。该捞渣管一般以焊接等固定的方式连接在钻杆上，因此每次在孔底捞渣后需要先将钻杆和捞渣管一同提出孔外后，排出捞出的岩粉、岩屑后重新将其下放至孔底内再进行下一轮的捞渣工作。现有的这种捞渣方式在钻井施工中屡见不鲜，但其施工效率确为低下，损耗的人工成本和劳动强度较大。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种钻井用孔底捞渣装置，能够实现孔底捞渣桶与钻杆分离，无需提拉钻杆即可打捞出钻井孔底的岩粉、岩屑，降低了劳动强度。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：
6.在本实用新型提供的钻井用孔底捞渣装置，所述孔底捞渣装置包括捞渣桶、钻杆、钻头和提拉杆；
7.所述钻杆包括用于容纳泥浆的内腔，所述钻杆的底端连接所述钻头，且钻杆的内腔与所述钻头的内腔连通，以将所述泥浆输送至所述钻头；
8.所述捞渣桶包括内桶壁和外桶壁，且所述内桶壁和所述外桶壁的底部边缘均与所述捞渣桶的桶底固定连接；所述内桶壁与所述外桶壁之间形成用于容纳岩渣的空间；所述捞渣桶对应于所述内桶壁的桶底部分开设有通孔，所述捞渣桶通过所述通孔套设在所述钻杆上；
9.所述捞渣桶的外桶壁上连接用于将所述捞渣桶沿着所述钻杆的方向上下移动的所述提拉杆。
10.在一些优选的实施方式中，所述捞渣桶的桶底为圆形。
11.在一些优选的实施方式中，所述通孔为圆形，所述内桶壁围绕所述捞渣桶的轴向形成圆柱形；所述通孔的直径与所述内桶壁形成的圆柱形底面的直径之比为1:(1
‑
5)。
12.在一些优选的实施方式中，所述外桶壁围绕所述捞渣桶的轴向形成圆柱形，与所述内桶壁围绕所述捞渣桶的轴向形成的圆柱形的直径之比为(1.5
‑
10):1。
13.在一些优选的实施方式中，所述捞渣桶的外桶壁与所述内桶壁的高度比为1:(1
‑
1.5)。
14.在一些优选的实施方式中，所述孔底捞渣装置还包括有定位结构，所述定位结构包括定位盘和插杆；
15.所述定位盘固定于所述钻杆的下部，所述定位盘上开设有若干个卡槽；
16.所述捞渣桶的桶底与所述插杆的顶部连接，所述插杆的底部可拆卸地穿入至所述定位盘的所述卡槽内，以将所述捞渣桶定位于所述定位盘上方。
17.在一些优选的实施方式中，所述插杆与所述捞渣桶的桶底成30
°‑
60
°
的倾斜角。
18.在一些优选的实施方式中，所述卡槽与水平方向所成的倾斜角度和所述插杆与所述捞渣桶的桶底所成倾斜角度相同。
19.在一些优选的实施方式中，所述插杆个数小于或等于所述卡槽的个数。
20.在一些优选的实施方式中，所述定位盘的外周上固定有垂直于所述定位盘的支撑壁，所述支撑壁的顶部与所述插杆接触，用于支撑所述捞渣桶。
21.采用上述的技术方案，具有如下的技术效果：
22.本实用新型提供的钻井用孔底捞渣装置，捞渣桶与钻杆的分离式设置，使得在捞渣过程中无需提拉钻杆、钻头即可实现孔底岩粉、岩屑的打捞。
23.本实用新型提供的钻井用孔底捞渣装置减轻了人员劳动强度，提高施工效率。
附图说明
24.图1为本实用新型钻井用孔底捞渣装置的一种实施方式的结构示意图；
25.图2为本实用新型钻井用孔底捞渣装置中捞渣桶的一种实施方式的正视图；
26.图3为图2所示捞渣桶的俯视图；
27.图4为本实用新型钻井用孔底捞渣装置中定位盘的一种实施方式的俯视图；
28.图5为图4所示捞渣桶的正视图；
29.其中，1、捞渣桶，2、钻杆，3、钻头，4、内桶壁，5、提拉杆，6、插杆，7、定位盘，8、卡槽，9、支撑壁，10、外桶壁，11、通孔。
具体实施方式
30.为了更好的理解本实用新型，下面结合本实用新型的具体实施方式进行阐述。
31.本实用新型提供的钻井用孔底捞渣装置如图1所示，包括捞渣桶1、钻杆2、钻头3和提拉杆5；钻杆2包括用于容纳泥浆的内腔，钻杆2的底端连接至钻头3，且钻杆2的内腔与钻头3的内腔连通，以将钻探所使用的泥浆输送至钻头3处，在钻杆2的旋转带动下钻头3将孔底的岩石钻碎成岩渣。
32.如图1所示，捞渣桶1包括内桶壁4和外桶壁10，内桶壁4和外桶壁10的底部边缘均与捞渣桶1的桶底固定连接，从而在内桶壁4和外桶壁10之间形成了用于容纳岩渣的空间。捞渣桶1对应于内桶壁4的桶底部分开设有如图2，3所示的通孔11，钻杆2穿过该通孔11套设在开口向上的捞渣桶1中；在一些具体的实施方式中，捞渣桶1的桶底为圆形，通孔11为圆形。
33.在捞渣桶1的外桶壁10上连接用于将捞渣桶1沿着钻杆2的方向上下移动的提拉杆5。
34.在本实用新型的孔底捞渣装置中，内桶壁4围绕捞渣桶1的轴向形成圆柱形；桶底的通孔11的直径与内桶壁4形成的圆柱形底面的直径之比为1:(1
‑
5)，比如，1:2，1:3，1:4；外桶壁10围绕捞渣桶1的轴向形成圆柱形，其圆柱形底面的直径与内桶壁4围绕捞渣桶1的
轴向形成的圆柱体的直径之比为(1.5
‑
10):1，比如，2:1，5:1，8:1。在一些具体应用过程中，本实用新型中外桶壁10形成的圆柱形底面的直径通常是钻孔横截面直径的0.8
‑
0.9倍，桶底的通孔11的直径通常是钻杆2直径的1.1
‑
1.5倍。
35.在本实用新型的孔底捞渣装置中，捞渣桶1的外桶壁10与内桶壁4的高度比为1:(1
‑
1.5)，为了进一步保证岩渣能够顺利地进入外桶壁10与内桶壁4所形成的容纳岩渣的空间，外桶壁10与内桶壁4的高度比为1:(1.2
‑
1.4)，比如，1:1.3。
36.本实用新型提供的钻井用孔底捞渣装置还包括定位结构，该定位结构包括定位盘7和插杆6，具体如图1、4所示；定位盘7固定于钻杆2的下部，定位盘7上开设有若干个卡槽8；捞渣桶1的桶底与插杆6的顶部连接，插杆6的底部可拆卸地穿入至定位盘7的卡槽8内，以将捞渣桶1定位于定位盘7上方。具体地，定位盘7上卡槽8的位置与插杆6的底部和定位盘7接触的位置一一对应设置，以将捞渣桶1上每个插杆6固定至定位盘7上。在一些具体的实施方式中，插杆6的个数小于或等于定位盘7上卡槽8的个数，比如，插杆6的个数可以是4个，6个。
37.为保证捞渣装置能够顺利进入定位盘7内，并确保钻杆2与捞渣桶1的紧合度，在一些具体的实施方式中，插杆6与捞渣桶1的桶底成30
°‑
60
°
的倾斜角，比如，45
°
。在一些优选的实施方式中，如图5所示，定位盘7中卡槽8的纵向截面与水平方向也倾斜设置，定位盘7上卡槽8与水平方向的倾斜角度和插杆6与捞渣桶1桶底所成的倾斜角度相同，使得捞渣桶1放入孔底落在定位盘7上时，能够使插杆6顺利地卡在定位盘7上，并且保证在钻头3、钻杆2的带动向下钻探过程中，捞渣桶1能够同步向下移动进行钻探。
38.在一些优选的实施方式中，如图4所示定位盘7为圆环形，与同一平面上的钻杆2呈同心圆设置。
39.在一些具体的实施方式中，定位盘7的外周上固定有垂直于定位盘7的支撑壁9，支撑壁9的顶部与插杆6接触，用于稳定支撑捞渣桶1。
40.在实际应用过程中，捞渣桶1、钻杆2和钻头3按照上述连接关系连接，并置于待钻探的钻孔中。钻探开始后，钻杆2内腔中的泥浆以一定的速度输送至钻头3内腔后到达孔底，孔底的岩渣受到泥浆的冲击后混合成浆液慢慢在钻孔中向上浮起，当浮动至浆液的液面与捞渣桶1的外桶壁10相同水平高度后，混有岩渣的浆液涌入至捞渣桶1的外桶壁10与内桶壁4形成容纳浆液的空间。经过一段时间，捞渣桶1内所述空间内充满浆液后，操作人员可以通过提拉连接在外桶壁10上的提拉杆5将捞渣桶1提出钻孔。由于本实用新型的捞渣桶1与钻杆2并不属于焊接等固定式连接，在提拉过程中，捞渣桶1沿着钻杆2的方向向上移动至钻孔外，而钻头3、钻杆2在整个提拉过程中在钻孔中的位置保持不动，通过捞渣桶1与钻杆2的分离式设计，实现了钻进过程中孔底岩渣的快速打捞，提高了施工效率，减轻了人员劳动强度及人工成本。
41.在一些具体的使用过程中，可以将提拉杆5的一端通过钢丝绳、链条等绳索连接至孔外的起重设备上，比如，绞车，通过起重设备提升或牵引捞渣桶1至钻孔外，以进一步提高了工作效率。
42.操作人员将捞渣桶1中岩渣倒出后，把捞渣桶1套设在钻孔中的钻杆2上，捞渣桶1沿着钻杆2的方向向下落至钻孔内。当捞渣桶1下移到孔底时，调整捞渣桶1的位置使其底部的插杆6穿入至定位盘7的卡槽8内完成定位，然后在钻杆2的旋转带动下向孔底继续钻进。
43.虽然，本实用新型所揭露的具体实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解
本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。