一种钻具的水道结构的制作方法

[0001]
本实用新型涉及一种钻具的水道结构，属于地质勘探用钻进技术领域。


背景技术：

[0002]
在大口径地质岩芯钻探取芯施工中，由于钻头外径尺寸不断加大、唇面加厚，钻头切削岩石面积成倍增大，产生的岩粉量也成倍增加，这不仅造成了钻探阻力大，也需要加大泥浆泵压力，增加冲洗液的流量，以携带产生的大量岩粉脱离钻孔。当岩层主要为砂岩、砾岩为主,特别是覆盖层比较厚时，由于冲洗液中含有大量岩粉，且岩粉颗粒比较大，造成岩粉在矛头座，打捞体，打捞钩、弹卡板之间间隙中沉淀、堆积，造成打捞体和打捞钩卡顿，弹卡板无法回收脱卡，取芯失败，使得钻探效率降低。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型目的是提供一种钻具的水道结构，在钻具悬挂环以上部分钻具件（简称弹卡机构）上开设冲洗导流孔槽，冲洗液流经这些孔槽时生成高速水流，在导流孔槽附近形成负压，吸引在矛头座、打捞体、打捞钩、弹卡板之间间隙中的岩粉，并携带岩粉迅速通过导流孔槽，无法集聚堆积，解决了背景技术中存在的问题。
[0004]
本实用新型的技术方案是：
[0005]
一种钻具的水道结构，包含外管和设置在外管内的弹卡机构，弹卡机构包含捞矛头、弹簧套筒、矛头座、压缩弹簧、打捞体、弹卡板、弹卡座、转接头和悬挂接头, 所述打捞体为管状结构，打捞体沿圆周方向上设有多个弹卡安装槽，打捞体的上端设有弹簧套筒，下端通过转接头和悬挂接头连接，悬挂接头与外管之间通过密封垫圈密封；矛头座为柱状结构，设置在打捞体内，矛头座上端伸入到弹簧套筒内，并套设有压缩弹簧，矛头座下端伸入到转接头内；捞矛头安装在矛头座的上端；弹卡座安装在矛头座的下端，位于打捞体内，弹卡座上设有多个围绕矛头座设置的弹卡板，弹卡板从弹卡安装槽中伸出；
[0006]
所述捞矛头底端位于弹簧套筒内，两者之间设有环状间隙一，弹卡机构与外管之间设有环状间隙二，弹簧套筒沿圆周方向上设有多个均布的通水槽，矛头座的外表面均布多个通长水槽, 打捞体上的弹卡安装槽为水道，转接头中部设有轴向设置的阶梯水孔，转接头外表面沿圆周方向设有多个与阶梯水孔连通的水孔一，悬挂接头中部设有轴向设置的水孔二，水孔二与阶梯水孔连通，转接头外表面沿圆周方向设有多个与水孔二连通的水孔三；
[0007]
所述环状间隙二、水孔一和阶梯水孔依次连通，形成水道结构一；所述环状间隙一、通长水槽和阶梯水孔依次连通，形成水道结构二；所述水道结构一和水道结构二之间通过通水槽和水道相互连通，整体组成空间网状水道，冲洗液在空间网状水道内流动，最后从阶梯水孔处汇流到悬挂接头内，通过水孔二和水孔三流出。
[0008]
所述通水槽为长方形水槽，数量为八个。
[0009]
所述弹卡安装槽的数量为四个。
[0010]
所述外管、弹簧套筒、矛头座、打捞体、转接头和悬挂接头的中心线相重合。
[0011]
所述弹卡板铰接在弹卡座上，弹卡板的数量为四个。
[0012]
所述通长水槽的长度与矛头座的长度相同。
[0013]
本实用新型的有益效果是：避免岩粉在矛头座、打捞体、打捞钩、弹卡板之间间隙中沉淀、堆积，造成打捞体和打捞钩卡顿，可提高大口径绳索取芯双管钻具内管总成打捞的成功率，提高钻探效率，节约成本。
附图说明
[0014]
图1为本实用新型剖视示意图；
[0015]
图中：捞矛头1、弹簧套筒2、矛头座3、压缩弹簧4、打捞体5、弹卡板6、弹卡座7、转接头8、悬挂接头9、外管10、环状间隙一a、环状间隙二b、通水槽c、通长水槽d、水道e、水孔一f、阶梯水孔g、水孔二h、水孔三i。
具体实施方式
[0016]
以下结合附图，通过实施例对本实用新型做进一步的说明。
[0017]
一种钻具的水道结构，包含外管10和设置在外管10内的弹卡机构，弹卡机构包含捞矛头1、弹簧套筒2、矛头座3、压缩弹簧4、打捞体5、弹卡板6、弹卡座7、转接头8和悬挂接头9, 所述打捞体5为管状结构，打捞体5沿圆周方向上设有多个弹卡安装槽，打捞体5的上端设有弹簧套筒2，下端通过转接头8和悬挂接头9连接，悬挂接头9与外管10之间通过密封垫圈密封；矛头座3为柱状结构，设置在打捞体5内，矛头座3上端伸入到弹簧套筒2内，并套设有压缩弹簧4，矛头座3下端伸入到转接头8内；捞矛头1安装在矛头座3的上端；弹卡座7安装在矛头座3的下端，位于打捞体5内，弹卡座7上设有多个围绕矛头座3设置的弹卡板6，弹卡板6从弹卡安装槽中伸出；
[0018]
所述捞矛头1底端位于弹簧套筒2内，两者之间设有环状间隙一a，弹卡机构与外管之间设有环状间隙二b，弹簧套筒2沿圆周方向上设有多个均布的通水槽c，矛头座3的外表面均布多个通长水槽d, 打捞体5上的弹卡安装槽为水道e，转接头8中部设有轴向设置的阶梯水孔g，转接头8外表面沿圆周方向设有多个与阶梯水孔g连通的水孔一f，悬挂接头9中部设有轴向设置的水孔二h，水孔二h与阶梯水孔g连通，转接头8外表面沿圆周方向设有多个与水孔二h连通的水孔三i；
[0019]
所述环状间隙二b、水孔一f和阶梯水孔g依次连通，形成水道结构一；所述环状间隙一a、通长水槽d和阶梯水孔g依次连通，形成水道结构二；所述水道结构一和水道结构二之间通过通水槽c和水道e相互连通，整体组成空间网状水道，冲洗液在空间网状水道内流动，最后从阶梯水孔g处汇流到悬挂接头9内，通过水孔二h和水孔三i流出，进入钻具内管总成下半部分。
[0020]
所述通水槽c为长方形水槽，数量为八个。
[0021]
所述弹卡安装槽的数量为四个。
[0022]
所述外管10、弹簧套筒2、矛头座3、打捞体5、转接头8和悬挂接头9的中心线相重合。
[0023]
所述弹卡板6铰接在弹卡座7上，弹卡板6的数量为四个。
[0024]
所述通长水槽的长度与矛头座的长度相同。
[0025]
所述弹簧套筒2的上下两端开口。
[0026]
结合附图1，本实用新型的具体实施例：
[0027]
所述矛头座，是将传统普通双管取芯钻具矛头座和打捞钩的功能组合成一体的加强零件，其外表面通体加工有6个通长水槽；弹簧套筒圆周方向上加工有8个均布的长方形通水槽，扩大了原有打捞体上的弹卡安装槽，满足冲洗液通流要求；转接头中间加工有阶梯水孔，圆周方向加工有4个均布水孔一f。
[0028]
双管钻具钻进施工时，冲洗液由钻杆柱流下时，遇到钻具内管总成的阻挡，冲洗液流一分为二，一部分通过弹卡机构与外管之间的环状间隙二b下行，经过弹卡板6，由水孔一f注入阶梯水孔g内；另外一部分通过捞矛头1下端与弹簧套筒2上端之间的环状间隙一a，通过矛头座3上通长水槽d下行至阶梯水孔g内；两股冲洗液在过转接头8中部的阶梯水孔g合流，通过悬挂接头9上的水孔二h和水孔三i进入钻具内管总成下半部分。两股冲洗液流动过程中可通过弹簧套筒2上的长方形通水槽c，打捞体5上的4个弹卡安装槽（即水道e）相互连通，组成空间网状水道。由于两股冲洗液流过流面积远远小于钻杆柱内径，使冲洗液流速大大增加，在过流区域附近形成负压，可携带岩粉迅速通过，使其无法形成集聚堆积。