潜孔锤偏心跟管钻进系统的制作方法

本实用新型涉及钻凿工程领域，尤其是一种潜孔锤偏心跟管钻进系统。

背景技术：

岩土钻凿工程在当前我国经济建设中已占有愈来愈重要的地位，其应用领域已不仅涉及矿产的勘探与开发，而愈来愈多地涉及建筑、供水、市政、交通、环境等方面。而随着我国经济建设的进一步改革开放和建设步伐的加快，这类工程的国际国内市场越来越大，要求也越来越高。因此，岩土钻掘技术及工艺水平的发展对我国的各类工程建设及经济发展起着愈来愈重要的影响，空气潜孔锤钻进以其能够大幅度提高钻进效率，保证工程质量，降低施工成本，具有显著的技术经济效益而视为现代钻探技术与衡量钻探技术的标志之一，受到国内外钻探行业的重视。风动潜孔锤钻进工艺的诞生及发展是世界钻探技术的一次重大革命，它改变了传统的切削和研磨碎岩方式，使岩石成体积破碎，大大提高了钻进效率和对坚硬及复杂地层的适应性。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种通过偏心跟管钻具钻进时钻出大于套管外径的孔，并当钻进至预定地层，可将跟管钻具收敛，使跟管钻具的最大外径小于管靴、套管的内径，从而取出跟管钻具，套管则留在地层内保护孔壁，效率高，值得大力推广的潜孔锤偏心跟管钻进系统。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：潜孔锤偏心跟管钻进系统，包括偏心跟管钻具、管靴和套管，所述偏心跟管钻具由中心钻头、偏心钻头和导正器组成，偏心钻头设于导正器与中心钻头之间，导正器头通过偏心轴连接偏心钻头，导正器设于管靴内，管靴顶端连接套管。

作为本实用新型的进一步方案：所述管靴的下部内周设有向内凸出的内凸肩，导正器的上部外周设有与向外凸出的外凸肩，内凸肩与外凸肩相互配合。

作为本实用新型的进一步方案：所述导正器底部设有与偏心钻头配合的限位装置。

作为本实用新型的进一步方案：所述导正器直接与中心钻头连接。

作为本实用新型的进一步方案：所述偏心跟管钻具为单偏心扩孔式跟管钻具或双偏心扩孔式跟管钻具或三偏心扩孔式跟管钻具。

作为本实用新型的进一步方案：所述导正器表面开有吹岩屑的气孔。

作为本实用新型的进一步方案：所述中心钻头和导正器上设有排粉槽。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该潜孔锤偏心跟管钻进系统，通过偏心跟管钻具钻进时钻出大于套管外径的孔，并当钻进至预定地层，可将跟管钻具收敛，使跟管钻具的最大外径小于管靴、套管的内径，从而取出跟管钻具，套管则留在地层内保护孔壁，效率高，值得大力推广。

附图说明

图1为本实用新型的偏心跟管钻具的收拢状态图；

图2为本实用新型的的偏心跟管钻具工作状态图；

图3为本实用新型的排渣路线示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型实施例中，潜孔锤偏心跟管钻进系统，包括偏心跟管钻具、管靴4和套管5，所述偏心跟管钻具由中心钻头1、偏心钻头2和导正器3组成，偏心钻头2设于导正器3与中心钻头1之间，导正器3头通过偏心轴连接偏心钻头2，导正器3设于管靴4内，管靴4顶端连接套管5。

上述，管靴4的下部内周设有向内凸出的内凸肩，导正器3的上部外周设有与向外凸出的外凸肩，内凸肩与外凸肩相互配合。

上述，导正器3底部设有与偏心钻头2配合的限位装置。

上述，导正器3直接与中心钻头1连接。

上述，偏心跟管钻具为单偏心扩孔式跟管钻具或双偏心扩孔式跟管钻具或三偏心扩孔式跟管钻具。

上述，所述导正器3表面开有吹岩屑的气孔。

上述，所述中心钻头1和导正器3上设有排粉槽。

本实用新型工作时由钻机提供回转扭矩及推进动力。正常钻进时，由空气压缩机提供的压气，经钻机、钻杆进入潜孔冲击器21使其工作，冲击器21的活塞冲击跟管钻具的导正器3，导正器3将冲击波和钻压传递给偏心钻头2和中心钻头1，破碎孔底岩石。同时，钻机带动钻杆回转，钻杆将回转扭矩传递给冲击器21并由冲击器21通过花键带动跟管钻具的导正器3转动，导正器3上有偏心轴，导正器3转动时偏心钻头2张开，并在开启到设计位置后被限位，使中心钻头1、偏心钻头2同时随导正器3旋转。偏心钻头2钻出的孔径大于套管5的最大外径，使套管5不受孔底岩石的阻碍而跟进。套管5的重力大于地层对套管5外壁的摩擦阻力时，套管5以自重跟进；当套管5外壁的摩擦阻力超过套管5的重力时，内层跟管钻具继续向前破碎岩石，直到导正器3上的凸肩与管靴4上的凸肩接触，此时，导正器3将钻压和冲击波部分传给管靴4，迫使管靴4带动套管5与钻具同步跟进，保护已钻孔段的孔壁。导正器3表面开有吹岩屑的气孔，也有使孔底岩屑能够排出的气槽。大部分压缩空气经冲击器21作功后通过导正器3中心孔、偏心钻头2和中心钻头1达到孔底，冲刷已被破碎或松散的孔底岩石、冷却钻头，并携带岩粉经中心钻头1、导正器3的排粉槽进入套管5与冲击器21、钻杆的环状空间被高速上返的气流或泡沫排出孔外。

本实用新型的结构特点及其原理：正常钻进时，导正器3表面的气孔被管靴4内壁封闭，使绝大部分空气进入钻头工作区，对钻头进行冷却和清洗孔底。提钻吹孔时，只要导正器3表面的孔露出管靴4，解除封闭状态，大量空气将通过此二孔进入套管5，对套管5内岩屑进行强吹。当钻进工作告一段落，需将钻具提出时，可慢速反转钻具，偏心钻头2又依靠惯性力和摩擦力收回，整套钻具的外径小于管靴4、套管5的内径，即可将钻具提出到配接钻杆和套管5的位置或将钻具提出孔外，套管5留在孔内护壁。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。