一种防卡钻的辅助钻具及钻井总成的制作方法

本发明属于钻具领域，尤其涉及一种防卡钻的辅助钻具及钻井总成。

背景技术：

1、目前多数钻孔在补勘工程，或在钻遇泥岩、煤层等不稳定地层时，容易垮塌，导致卡钻事故发生，一旦发生卡钻则会影响施工进度，且在上提钻头时，钻头无法反向将卡滞在钻孔内并位于其上方的岩石钻碎，从而导致钻头难以脱困，此时需要反复的下钻-提钻以试图由钻头将岩石撞击碎，但其特别耗时，且成功率低。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明的目的之一在于提供一种结构简单，其下端可连接钻头，其自身上端可作为反向钻头并与钻杆连接的防卡钻的辅助钻具。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种防卡钻的辅助钻具，包括钻具连接头和后钻头，所述后钻头的下端与所述钻具连接头的上端同轴连接并一体成型，所述钻具连接头的下端中部同轴凹设有第一丝扣，所述后钻头的上端中部同轴凹设有第二丝扣，所述第一丝扣用以与钻头连接，所述第二丝扣用以与钻杆连接，所述后钻头用以在钻孔塌方时上提以将钻孔内卡滞的岩石钻碎。

3、上述技术方案的有益效果在于：如此可在钻孔内出现塌方时，并将钻孔堵塞时，而钻头和辅助钻具被困在堵塞位点的下方，此时上提钻杆并同步驱动钻杆带动辅助钻具和钻头转动，而后钻头在上移过程中可对堵塞位点进行反向钻进，这样便可快捷的实现钻头脱困，其中钻具连接头的下端用以安装钻具，而后钻头则专门用来在塌方时进行反向钻进以帮助钻头脱困。

4、上述技术方案中所述钻具连接头由下向上分为两段，分别为连接头下部和连接头上部，所述连接头上部的两端均为缩径为圆台形，且其两端的细端相互背离，所述连接头上部下端细端的直径不小于所述连接头下部的直径，且所述连接头下部的上端与所述连接头上部的下端同轴连接并一体成型，所述连接头上部的上端构成所述钻具连接头的上端。

5、上述技术方案的有益效果在于：其结构简单，其结构简单，且所述连接头下段的直径小于连接头上端的直径，这样使得再上提钻杆件反向钻进时，钻头上端能暴露更多的区域来对掉落的碎石屑进行碎化处理。

6、上述技术方案中所述连接头上部的上端的锥面上沿环向间隔均匀的凸设有斜齿，相邻两个斜齿之间形成导流槽，所述导流槽用以将所述后钻头钻碎的岩屑向下导流。

7、上述技术方案的有益效果在于：此时多个斜齿可对碎石屑进行进一步的碎化，同时相邻两个斜齿之间的导流槽可将碎化后的石屑向下导流，以减小斜齿与碎石屑之间的摩擦阻力。

8、上述技术方案中所述后钻头包括后钻头下部和后钻头上部，所述后钻头下部的上端与所述后钻头上部的下端同轴连接并一体成型，所述后钻头上部的边缘沿环向间隔均匀的凸设有钻齿，所述后钻头下部的外侧壁设有外螺纹，且所述后钻头下部的下端构成所述后钻头的下端，所述第二丝扣同轴凹设在所述后钻头上部的上端中部。

9、上述技术方案的有益效果在于：此时后钻头上部的钻齿可进行反向钻进，而后钻头下部上的外螺纹可对碎化后的岩屑进行进一步的研磨细化处理。

10、上述技术方案中所述后钻头下部分为三段，由下向上分别为第一螺纹段、第二螺纹段和第三螺纹段，所述第一螺纹段直接小于所述连接头上部上端的直径，所述第二螺纹段下端的直径与所述第一螺纹段的直径一致，所述第二螺纹段的直径由下向上逐渐减小，且所述第三螺纹段下端缩径为圆台形，且所述第三螺纹段下端的直径小于所述第二螺纹段上端的直径。

11、上述技术方案的有益效果在于：如此可使得碎石屑能进行更为充分的碎化处理。

12、上述技术方案中所述第一螺纹段的长度大于所述第三螺纹段的长度，所述第二螺纹段的长度大于所述第一螺纹段的长度。

13、上述技术方案的有益效果在于：如此可进一步的使得碎石屑进行更为充分的碎化。

14、上述技术方案中所述钻具连接头和后钻头均为筒形结构，且其内孔的两端与分别与所述第一丝扣和第二丝扣贯通。

15、上述技术方案的有益效果在于：如此还可利用该辅助钻具进行取芯作业。

16、本发明的目的之二在于提供一种可向下钻进并在钻孔出现塌方卡滞时，上提以反向钻进以突破卡滞的钻井总成。

17、本发明的另一技术方案如下：一种钻井总成，包括钻头、钻杆和如上所述的辅助钻具，所述钻杆的下端与所述第二丝扣螺纹连接，所述钻头与所述第一丝扣螺纹连接。

18、上述技术方案的有益效果在于：其结构简单，其钻进效果佳，且在钻孔出现塌方而导致钻孔堵塞时，可反向钻进以将钻头脱困。

技术特征：

1.一种防卡钻的辅助钻具，其特征在于，包括钻具连接头(11)和后钻头(12)，所述后钻头(12)的下端与所述钻具连接头(11)的上端同轴连接并一体成型，所述钻具连接头(11)的下端中部同轴凹设有第一丝扣(111)，所述后钻头(12)的上端中部同轴凹设有第二丝扣(121)，所述第一丝扣(111)用以与钻头连接，所述第二丝扣(121)用以与钻杆连接，所述后钻头(12)用以在钻孔塌方时上提以将钻孔内卡滞的岩石钻碎。

2.根据权利要求1所述的防卡钻的辅助钻具，其特征在于，所述钻具连接头(11)由下向上分为两段，分别为连接头下部(112)和连接头上部(113)，所述连接头上部(113)的两端均为缩径为圆台形，且其两端的细端相互背离，所述连接头上部(113)下端细端的直径不小于所述连接头下部(112)的直径，且所述连接头下部(112)的上端与所述连接头上部(113)的下端同轴连接并一体成型，所述连接头上部(113)的上端构成所述钻具连接头(11)的上端。

3.根据权利要求2所述的防卡钻的辅助钻具，其特征在于，所述连接头上部(113)的上端的锥面上沿环向间隔均匀的凸设有斜齿(114)，相邻两个斜齿(114)之间形成导流槽，所述导流槽用以将所述后钻头(12)钻碎的岩屑向下导流。

4.根据权利要求2所述的防卡钻的辅助钻具，其特征在于，所述后钻头(12)包括后钻头下部(122)和后钻头上部(123)，所述后钻头下部(122)的上端与所述后钻头上部(123)的下端同轴连接并一体成型，所述后钻头上部(123)的边缘沿环向间隔均匀的凸设有钻齿(124)，所述后钻头下部(122)的外侧壁设有外螺纹，且所述后钻头下部(122)的下端构成所述后钻头(12)的下端，所述第二丝扣(121)同轴凹设在所述后钻头上部(123)的上端中部。

5.根据权利要求4所述的防卡钻的辅助钻具，其特征在于，所述后钻头下部(122)分为三段，由下向上分别为第一螺纹段(1221)、第二螺纹段(1222)和第三螺纹段(1223)，所述第一螺纹段(1221)直接小于所述连接头上部(113)上端的直径，所述第二螺纹段(1222)下端的直径与所述第一螺纹段(1221)的直径一致，所述第二螺纹段(1222)的直径由下向上逐渐减小，且所述第三螺纹段(1223)下端缩径为圆台形，且所述第三螺纹段(1223)下端的直径小于所述第二螺纹段(1222)上端的直径。

6.根据权利要求5所述的防卡钻的辅助钻具，其特征在于，所述第一螺纹段(1221)的长度大于所述第三螺纹段(1223)的长度，所述第二螺纹段(1222)的长度大于所述第一螺纹段(1221)的长度。

7.根据权利要求1-6任一项所述的防卡钻的辅助钻具，其特征在于，所述钻具连接头(11)和后钻头(12)均为筒形结构，且其内孔的两端与分别与所述第一丝扣(111)和第二丝扣(121)贯通。

8.一种钻井总成，其特征在于，包括钻头(2)、钻杆(3)和如权利要求1-7任一项所述的辅助钻具(1)，所述钻杆(3)的下端与所述第二丝扣(121)螺纹连接，所述钻头(2)与所述第一丝扣(111)螺纹连接。

技术总结
本发明公开了一种防卡钻的辅助钻具及钻井总成，防卡钻的辅助钻具包括钻具连接头和后钻头，后钻头的下端与钻具连接头的上端同轴连接并一体成型，钻具连接头的下端中部同轴凹设有第一丝扣，后钻头的上端中部同轴凹设有第二丝扣，第一丝扣用以与钻头连接，第二丝扣用以与钻杆连接，后钻头用以在钻孔塌方时上提以将钻孔内卡滞的岩石钻碎，如此可在钻孔内出现塌方时，并将钻孔堵塞时，而钻头和辅助钻具被困在堵塞位点的下方，此时上提钻杆并同步驱动钻杆带动辅助钻具和钻头转动，而后钻头在上移过程中可对堵塞位点进行反向钻进，这样可快捷的实现钻头脱困，其中钻具连接头的下端用以安装钻具，而后钻头则专门用来在塌方时进行反向钻进以帮助钻头脱困。

技术研发人员：王锴,杨建刚,王旭,杨树林
受保护的技术使用者：中国煤炭地质总局水文地质局
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13