专利名称：独立多吸收口的竖井钻机钻具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种独立多吸收口的竖井钻机钻具，更具体地说是一种为提高现有竖井钻机钻进效率的气举反循环独立多吸收口的钻具。·背景技术气举反循环钻进原理通过不断地将压缩空气通过动力头(或水龙头和配气盘)、风管、带风管混合器的钻杆送入到钻杆内，利用压缩空气在液体中的等温膨胀作用，造成钻杆内外的流体比重差，在此压差作用下，使钻头底部的钻屑和泥浆进入到钻杆内，这样，气体、泥浆和钻屑三相混合体通过出浆管流入到地面的泥浆沉淀池，在重力作用下，钻屑沉淀，气体进入大气层，泥浆通过沟槽流入到井筒内，如此循环达到洗井的目的。目前竖井钻机均采用气举反循环方式洗井，以达到将井底钻屑排到地面的目的。但因为仅单一吸收口结构，井底泥浆流动不畅，特别是钻头边缘处，离吸收口远，泥浆冲刷力量很小，造成钻屑重复破碎，以AD130/1000型钻机为例，钻一直径9m的井筒，需要进行一钻一扩(超前孔钻进直径6. Om,扩孔直径9. Om)成孔，钻机的扭矩得不到充分的利用。
发明内容为克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种独立多吸收口的竖井钻机钻具，通过使用独立多吸收口及在钻头结构上的分区，使各自独立的吸收口对应吸收各自的破岩区域内的钻屑，从而达到快速高效吸收钻头刀具切割下来的岩屑，提高钻进效率，减少辅助作业时间，减少或避免了钻粘土层时的泥包钻头，充分发挥钻机能力，减少了无用的钻屑重复破碎。为直径IOm的井筒一钻成井创立了条件。本实用新型解决技术问题采用如下技术方案独立多吸收口的竖井钻机钻具，所述钻具的钻头包括钻头中心架，可拆卸式连接于所述钻头中心架外围的多块锥底扇形底板，所述多块锥底扇形底板与所述钻头中心架共同构成钻具的锥体形钻头，其特征在于所述钻头设有四块彼此独立的区域，即钻头的中心区，位于所述中心区外围的三个边区，四块区域内均设有滚刀以及钻屑吸收口。所述三个边区分布于所述中心区的外围，三个边区在钻头的周向方向上等分分布，所述三个边区内各自设有滚刀以及钻屑边区吸收口。所述三个边区为向钻头本体内凹陷的区域，三个边区分别设有泥浆冲洗槽，所述泥浆冲洗槽处于钻头的边缘。与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在I、本实用新型能及时将刀具(滚刀)切割下来的岩屑通过各个吸收口带走，而现有的钻头只有单一吸收口，由于岩屑不能被及时带走，致使岩屑重复破碎，造成钻机做了较多的无用功，动力损耗大，而且刀具磨损也增大，若在钻进粘土层时，重复破碎造成了泥包钻头，极大地影响钻进效率。2、由于存在多个吸收口，因此本实用新型可高效冲洗井底，充分地将钻机能力发挥出来，使钻进效率达到最高状态。3、钻屑的流动速度提高，特别是钻头的边缘处设置有泥浆冲洗槽，有利于井底工作面的冲洗。4、本实用新型为大直径井筒钻进的一钻成井创立了条件，一钻成井无需扩孔作业，减少了钻进的辅助作业时间(指起、下钻具时间)。5、提高钻井法施工竞争力，拓展钻井法施工在特殊凿井领域的市场占有率。
图I为本实用新型钻具钻头的结构示意图；图2为图I的A向剖视旋转图；图3为图2的K向简化图；图4为图2的B向简化图。 图中标号1钻头中心架，2锥底扇形底板，3滚刀，4边区吸收口，5泥浆冲洗槽，6中心区，7边区，8中心吸收口，9联接圈梁，10围圈板。以下通过具体实施方式
，并结合附图对本实用新型作进一步说明。
具体实施方式
实施例参见图1-4，本实施例的独立多吸收口的竖井钻机钻具，所述钻具的钻头包括钻头中心架I和可拆卸式连接于钻头中心架I外围的三块锥底扇形底板2，三块锥底扇形底板与钻头中心架共同构成钻具的锥体形钻头，钻头设有四块彼此独立的区域，即钻头的中心区6，位于中心区外围的三个边区7，该四块区域内均设有滚刀3以及钻屑吸收口。述三个边区7分布于中心区6的外围，三个边区在钻头的周向方向上等分分布，在三个边区内各自设有滚刀以及钻屑边区吸收口 4。中心区6内设有滚刀及中心吸收口 8。具体设置中，三个边区向钻头本体内凹陷，凹陷区域的三个方向设有泥浆挡板，在三个边区内分别设有泥浆冲洗槽5，泥浆冲洗槽5处于钻头的边缘。具体设置中，钻头上设有联接圈梁9以及围圈板10加固联接锥底扇形底板。使用中，本实用新型的钻头需配备相应的四通道钻杆和配气盘，四通道钻杆内采用自动焊接隔板的方式，形成四通道，钻杆法兰盘面处有密封结构。配气盘中，一路压缩空气通过动力头内的气道，进入到钻杆的风管内(原钻机的压气通道)，另外三路的压缩空气通过压气入口进入配气盘，再通过配气旋转盘分出三路压缩空气，分别进入钻杆上的另三路风管内，最终四路风管内的压缩空气通过带混合器的钻杆进入钻杆内部的四个通道内，四路压缩空气分别分配至钻头的中心区及三个边区，从而形成四个相对独立的井底冲洗通道。在压缩空气的作用下，各区域内的钻屑被泥浆冲刷到各自吸收口，最后被带到地面沉淀池内，这样使钻井效率得到大幅提闻。
权利要求1.独立多吸收口的竖井钻机钻具，所述钻具的钻头包括钻头中心架(1)，可拆卸式连接于所述钻头中心架(I)外围的多块锥底扇形底板(2)，所述多块锥底扇形底板与所述钻头中心架共同构成钻具的锥体形钻头，其特征在于所述钻头设有四块彼此独立的区域，即钻头的中心区，位于所述中心区外围的三个边区，四块区域内均设有滚刀(3)以及钻屑吸收□。
2.根据权利要求I所述的独立多吸收口的竖井钻机钻具，其特征在于，所述三个边区分布于所述中心区的外围，三个边区在钻头的周向方向上等分分布，所述三个边区内各自设有滚刀以及钻屑边区吸收口(4)。
3.根据权利要求2所述的独立多吸收口的竖井钻机钻具，其特征在于，所述三个边区为向钻头本体内凹陷的区域，三个边区分别设有泥浆冲洗槽(5)，所述泥浆冲洗槽处于钻头的边缘。
专利摘要本实用新型公开了一种独立多吸收口的竖井钻机钻具，钻头包括钻头中心架，可拆卸式连接于所述钻头中心架外围的多块锥底扇形底板，所述多块锥底扇形底板与所述钻头中心架共同构成钻具的锥体形钻头，其特征在于所述钻头设有四块彼此独立的区域，即钻头的中心区，位于所述中心区外围的三个边区，四块区域内均设有滚刀以及钻屑吸收口。通过使用独立多吸收口及在钻头结构上的分区，使各自独立的吸收口对应吸收各自的破岩区域内的钻屑，从而达到快速高效吸收钻头刀具切割下来的岩屑，提高钻进效率，减少辅助作业时间，减少或避免了钻粘土层时的泥包钻头，充分发挥钻机能力，减少了无用的钻屑重复破碎。为直径10m的井筒一钻成井创立了条件。
文档编号E21B10/00GK202788620SQ20122052036
公开日2013年3月13日 申请日期2012年10月11日 优先权日2012年10月11日
发明者史基盛 申请人:中煤矿山建设集团有限责任公司