一种防卡钻异径接头的制作方法

1.本实用新型涉及岩土工程勘察领域，特别是一种防卡钻异径接头。


背景技术：

2.目前在岩土工程勘察领域，岩芯钻探绝大多数钻机采用的是单动单管钻进方式，即钻机通过钻杆 异径接头 岩芯管 钻头的连接组合，来达到钻进、取芯的工作目的。连接钻杆与岩芯管之间异径接头处，由于在垂向上呈现了上细下粗的组合结构特点，该处就成了卡钻发生的主要堵、卡部位。一旦有掉落到钻孔的岩石碎块，就会卡在异径接头的变径处，在提钻过程中钻具、岩石碎块与钻孔孔壁之间产生“胀紧螺栓效应”，越拔越紧，直至起钻困难，就会发生卡钻事故。
3.通常在岩体破碎地层中，钻进过程会出现孔壁破碎岩块掉落现象。在岩溶发育地层中，场地岩面起伏较大，存在大量的石芽，同时发育有大量的溶沟、溶槽、溶洞和溶蚀裂隙，甚至存在较大的串珠状竖向溶槽、溶蚀裂隙，也都非常容易造成卡钻事故。另外，泥浆固形物含量过高，部分围岩透水率较大孔壁形成较厚泥皮，或是遇水膨胀的泥岩层遇水膨胀，也会造成钻孔孔径缩小而产生卡钻事故。
4.卡钻后需要花费大量的时间、精力去解卡，给正常的钻进施工带来一定的不便。虽然卡钻本身不会直接威胁到钻工生命安全，但处理卡钻事故，解卡过程中，操作不慎很容易衍生出生命安全事故。因此，研发设计一种防卡钻异径接头，有效减少卡钻事故发生，以便能够更顺利地进行钻探施工，显得尤为重要。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种防卡钻异径接头，在钻进过程中同时完成对井壁掉落岩块的切削、研磨，有效减少后期提钻卡钻的发生率。
6.根据本实用新型的一个方面，涉及了一种包括钻杆、岩芯管，其特征在于：还包括螺纹上接头、螺纹下接头、刀翼、异径接头本体、纺锤体段，所述螺纹上接头设置在异径接头本体的顶端、螺纹上接头与钻杆连接，所述螺纹下接头设置在异径接头本体的底端、螺纹下接头与岩芯管连接；
7.所述异径接头本体的底部为大直径部分、顶部为小直径部分，异径接头本体的变径过渡部分为呈外凸圆弧形的纺锤体段；
8.所述纺锤体段的表面设置有刀翼，刀翼呈螺旋状绕纺锤体段自上而下展布。
9.根据本实用新型的至少一个实施方式，所述刀翼的外表截面为矩形或梯形。
10.根据本实用新型的至少一个实施方式，所述刀翼的数量为4-6条。
11.根据本实用新型的至少一个实施方式，还包括切削齿，所述刀翼的顶部设置有切削齿，切削齿在刀翼上呈齿状排列。
12.根据本实用新型的至少一个实施方式，所述切削齿的材质为硬质合金。
13.根据本实用新型的至少一个实施方式，所述异径接头本体为变径管状中空结构。
14.本实用新型的实质性特点和进步是：
15.本实用新型的防卡钻异径接头，主要适用于破碎地层钻进，或岩溶发育地层中钻进。
16.(1)在钻进过程中，完成对井壁掉落的岩块的切削、研磨，有效减少后期提钻时卡钻的发生率。
17.(2)使用本实用新型在钻具提升过程中遇到井壁掉块，形成卡钻时，异径接头上的切削齿会对其进行切削、推移，并能快速、有效解卡。
18.(3)本实用新型还能够在存在较厚泥皮，或是遇水膨胀的泥岩层缩径钻孔起钻过程中，有效修复井壁，提高起钻的顺畅性。
附图说明
19.图1是根据本实用新型一个实施方式的结构示意图。
20.图中零部件序号及名称：
21.螺纹上接头1、刀翼2、切削齿3、异径接头本体4、螺纹下接头5、纺锤体段6。
具体实施方式
22.下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分。
23.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。
24.在本实用新型的至少一个实施例中，如图1所示，本实用新型提供了一种防卡钻异径接头，其特征在于：包括钻杆、岩芯管，其特征在于：还包括螺纹上接头1、螺纹下接头5、刀翼2、异径接头本体4、纺锤体段6，所述螺纹上接头1设置在异径接头本体4的顶端、螺纹上接头1与钻杆连接，所述螺纹下接头5设置在异径接头本体4的底端、螺纹下接头5与岩芯管连接。
25.所述异径接头本体4的底部为大直径部分、顶部为小直径部分，异径接头本体4的变径过渡部分为呈外凸圆弧形的纺锤体段6。
26.所述纺锤体段6的表面设置有刀翼2，刀翼2呈螺旋状绕纺锤体段6自上而下展布。
27.根据本实用新型的又一个实施方式，所述刀翼2的外表截面为矩形或梯形。
28.根据本实用新型的又一个实施方式，所述刀翼2的数量为4-6条。
29.纺锤体段6直径大的，设置刀翼2数量多；纺锤体段6直径小的，设置刀翼2数量少。
30.根据本实用新型的又一个实施方式，还包括切削齿3，所述刀翼2的顶部设置有切削齿3，切削齿3在刀翼2上呈齿状排列。
31.切削齿3镶嵌在刀翼2上，呈齿状排列，切削齿3端部凸出刀翼2。
32.根据本实用新型的又一个实施方式，所述切削齿3的材质为硬质合金。
33.根据本实用新型的又一个实施方式，所述异径接头本体4为变径管状中空结构。
34.通过变径管状中空结构，循环液通可以过中空结构的通道输送至岩芯管。
35.本实用新型的工作原理及过程：
36.本实用新型防卡钻异径接头的接头材质、壁厚、螺纹形式、上扣扭矩、抗扭强度、最小抗拉强度等应满足现行行业标准及钻探要求。
37.本实用新型钻进过程中掉落的岩石碎块，会被切削齿3不断地进行切削、研磨，形成细小碎屑进入孔底或随循环液排走，有效减少后期提钻时卡钻的发生率。在钻具提升过程中遇到井壁掉块，形成卡钻，或是异径接头卡死在溶洞顶部凸出的岩体岩块上时，随着钻具的提升和回转，异径接头上的切削齿3可以对卡点岩块进行切削、研磨，逐渐破碎掉卡点岩块。螺旋状的脊状刀翼2还会对岩块产生水平方向的旋转推移，这种推移动作，会促进卡点处岩块的松动，加速解卡。
38.本实用新型能够在钻进过程中，同时完成对井壁掉落岩块的切削、研磨，有效减少后期提钻卡钻的发生率。在钻具提升过程中发生卡钻，异径接头上的切削齿3会对其进行切削、推移，并能迅速、有效解卡，消解卡钻事故，提高钻探效率。
39.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。


技术特征：
1.一种防卡钻异径接头，其特征在于：包括钻杆、岩芯管，还包括螺纹上接头(1)、螺纹下接头(5)、刀翼(2)、异径接头本体(4)、纺锤体段(6)，所述螺纹上接头(1)设置在异径接头本体(4)的顶端、螺纹上接头(1)与钻杆连接，所述螺纹下接头(5)设置在异径接头本体(4)的底端、螺纹下接头(5)与岩芯管连接；所述异径接头本体(4)的底部为大直径部分、顶部为小直径部分，异径接头本体(4)的变径过渡部分为呈外凸圆弧形的纺锤体段(6)；所述纺锤体段(6)的表面设置有刀翼(2)，刀翼(2)呈螺旋状绕纺锤体段(6)自上而下展布。2.根据权利要求1所述的防卡钻异径接头，其特征在于：所述刀翼(2)的外表截面为矩形或梯形。3.根据权利要求1所述的防卡钻异径接头，其特征在于：所述刀翼(2)的数量为4-6条。4.根据权利要求1所述的防卡钻异径接头，其特征在于：还包括切削齿(3)，所述刀翼(2)的顶部设置有切削齿(3)，切削齿(3)在刀翼(2)上呈齿状排列。5.根据权利要求4所述的防卡钻异径接头，其特征在于：所述切削齿(3)的材质为硬质合金。6.根据权利要求4所述的防卡钻异径接头，其特征在于：所述异径接头本体(4)为变径管状中空结构。

技术总结
本实用新型公开了一种防卡钻异径接头，所述螺纹上接头设置在异径接头本体的顶端、螺纹上接头与钻杆连接；所述螺纹下接头设置在异径接头本体的底端、螺纹下接头与岩芯管连接；所述异径接头本体的底部为大直径部分、顶部为小直径部分，异径接头本体的变径过渡部分为呈外凸圆弧形的纺锤体段；所述纺锤体段的表面设置有刀翼，刀翼呈螺旋状绕纺锤体段自上而下展布。异径接头本体为变径管状中空结构。本实用新型的防卡钻异径接头，在钻进过程中，完成对井壁掉落的岩块的切削、研磨，有效减少后期提钻时卡钻的发生率。在钻具提升过程中遇到井壁掉块，形成卡钻时，异径接头上的切削齿会对其进行切削、推移，并能快速、有效解卡。有效解卡。有效解卡。


技术研发人员：臧东亮 臧晓萌 翁敦贤 黄祥雄 刘永红 魏雪丰 李敏 叶福多 冯小波 陈欧阳 陆素银 刘丽丽 许海娟
受保护的技术使用者：广西有色勘察设计研究院
技术研发日：2021.10.21
技术公布日：2022/3/16