一种张翼扩孔钻头

本发明涉及钻探设备，特别是涉及一种张翼扩孔钻头。

背景技术：

1、扩孔钻头广泛应用于石油钻井、桩基钻孔、锚杆钻进等施工工况下，其主要作用是将小孔径的钻孔扩大，以便满足后期套管下放、管桩置入等。现在应用的扩孔钻头主要由以下两种类型：1.固定切削齿式扩孔钻头；2.液力式扩张钻头。

2、上述两种钻头应用于一般施工中是足以满足应用的。但是对于成本高昂、要求钻井时效高的深海钻探，上述两种钻头都不能很好的适用，这是因为使用上述两种扩孔钻头只能完成井眼的扩孔钻探工作，要想完成两开次以上的井眼施工，还需要提钻更换钻头再进行下一步钻进工作，因此常规扩孔钻头完成两开次的井眼钻井工作需进行两趟起下钻作业，有极大的起下钻时间成本。

技术实现思路

1、为解决以上技术问题，本发明提供一种张翼扩孔钻头，可以完成两开次以上井眼的钻进工作，工作量和工作时间较常规扩孔钻头可减少50％，可极大提高生产效率。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种张翼扩孔钻头，包括钢缆打捞器、重锤、坐落短节、张翼钻头和引导钻头；所述张翼钻头的下端与所述引导钻头的上端相连接；所述张翼钻头的上端与所述坐落短节的下端相连接；所述坐落短节的上端与内平钻杆相连接；所述重锤设置于所述坐落短节和所述内平钻杆内部，所述重锤用于使所述张翼钻头上的刀翼张开；所述钢缆打捞器的上端与钢缆的一端相连接，所述钢缆打捞器底部用于与所述重锤的顶部相连接。

4、可选的，所述张翼钻头包括壳体、刀翼、刀翼驱动推杆和弹性件；所述壳体为空心杆件；所述壳体的中下部沿周向设置有多个贯穿的通孔，所述壳体的中上部位于所述通孔上方设置有阶梯孔；所述通孔的顶部与所述刀翼的顶部转动连接；所述刀翼朝向所述壳体内部的一侧位于所述刀翼的中上部设置有导向槽，所述导向槽的下部为逐渐向所述壳体的中心延伸的斜面；所述刀翼驱动推杆的底部设置有横向延伸的推板；所述推板与所述导向槽相匹配；所述刀翼驱动推杆的中上部设置有限位环，所述刀翼驱动推杆上位于所述限位环下方与所述阶梯孔的底面之间设置有所述弹性件；所述壳体的顶部设置有用于与所述坐落短节相连接的第一内螺纹，所述壳体的底部设置有用于与所述引导钻头相连接的第二内螺纹。

5、可选的，所述壳体的外壁上位于所述通孔顶部设置有刀翼限位机构；所述刀翼限位机构包括限位板，所述限位板的顶部与所述壳体可拆卸连接，所述限位板的底部朝向所述壳体的一侧设置有限位斜面，所述刀翼张开后与所述限位斜面贴紧以限制所述刀翼的最大张开角度。

6、可选的，所述弹性件为螺旋弹簧。

7、可选的，所述坐落短节包括管体；所述管体的顶部设置有用于与所述内平钻杆相连接的第三内螺纹；所述管体的底部设置有用于与所述张翼钻头相连接的第一外螺纹；所述管体内中部设置有坐落台肩；所述管体内上部设置有弹卡台肩。

8、可选的，所述重锤包括打捞矛头、弹卡回收管、弹卡、坐落环和配重短节；所述配重短节顶部设置有所述坐落环；所述坐落环上方设置有所述弹卡回收管；所述弹卡回收管上方设置有所述打捞矛头；所述弹卡回收管的中下部沿周向设置有多个贯穿的弹卡孔，所述弹卡回收管内位于所述弹卡孔的底部与多个所述弹卡的一端转动连接，每个所述弹卡与一个所述弹卡孔相对应；所述弹卡回收管内位于所述弹卡孔的顶部与一弹性体的中部相连接；所述弹性体的端部与所述弹卡的另一端相接触，所述弹性体用于使所述弹卡的另一端伸出至所述弹卡孔外部。

9、可选的，所述弹性体为扭簧。

10、可选的，所述钢缆打捞器包括打捞器本体、回转单动机构和打捞钩；所述打捞器本体的顶部设置有所述回转单动机构；所述打捞器本体的下部设置有所述打捞钩；所述回转单动本体的顶部设置有连接部，所述连接部用于与所述钢缆相连接；所述打捞钩包括至少两个钩体，所述钩体的中部与所述打捞器本体转动连接；所述钩体的顶部之间设置有弹性复位件。

11、可选的，所述弹性复位件为螺旋弹簧。

12、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

13、本发明中的张翼扩孔钻头，主要结构包括钢缆打捞器、重锤、坐落短节、张翼钻头和引导钻头；通过投入重锤，重锤通过自身质量作用于张翼钻头，，使张翼钻头中的刀翼打开，待张翼钻头完成预定的工作量后，通过钢缆打捞器将重锤打捞回收，使张翼钻头的刀翼收回，能够实现张翼钻头中刀翼的扩张和回收的循环，从而在不提钻更换钻头情况下完成两开次以上井眼的钻进工作，使工作量和工作时间较常规扩孔钻头大幅度减少，可极大提高生产效率。

技术特征：

1.一种张翼扩孔钻头，其特征在于，包括钢缆打捞器、重锤、坐落短节、张翼钻头和引导钻头；所述张翼钻头的下端与所述引导钻头的上端相连接；所述张翼钻头的上端与所述坐落短节的下端相连接；所述坐落短节的上端与内平钻杆相连接；所述重锤设置于所述坐落短节和所述内平钻杆内部，所述重锤用于使所述张翼钻头上的刀翼张开；所述钢缆打捞器的上端与钢缆的一端相连接，所述钢缆打捞器底部用于与所述重锤的顶部相连接。

2.根据权利要求1所述的张翼扩孔钻头，其特征在于，所述张翼钻头包括壳体、刀翼、刀翼驱动推杆和弹性件；所述壳体为空心杆件；所述壳体的中下部沿周向设置有多个贯穿的通孔，所述壳体的中上部位于所述通孔上方设置有阶梯孔；所述通孔的顶部与所述刀翼的顶部转动连接；所述刀翼朝向所述壳体内部的一侧位于所述刀翼的中上部设置有导向槽，所述导向槽的下部为逐渐向所述壳体的中心延伸的斜面；所述刀翼驱动推杆的底部设置有横向延伸的推板；所述推板与所述导向槽相匹配；所述刀翼驱动推杆的中上部设置有限位环，所述刀翼驱动推杆上位于所述限位环下方与所述阶梯孔的底面之间设置有所述弹性件；所述壳体的顶部设置有用于与所述坐落短节相连接的第一内螺纹，所述壳体的底部设置有用于与所述引导钻头相连接的第二内螺纹。

3.根据权利要求2所述的张翼扩孔钻头，其特征在于，所述壳体的外壁上位于所述通孔顶部设置有刀翼限位机构；所述刀翼限位机构包括限位板，所述限位板的顶部与所述壳体可拆卸连接，所述限位板的底部朝向所述壳体的一侧设置有限位斜面，所述刀翼张开后与所述限位斜面贴紧以限制所述刀翼的最大张开角度。

4.根据权利要求2所述的张翼扩孔钻头，其特征在于，所述弹性件为螺旋弹簧。

5.根据权利要求1所述的张翼扩孔钻头，其特征在于，所述坐落短节包括管体；所述管体的顶部设置有用于与所述内平钻杆相连接的第三内螺纹；所述管体的底部设置有用于与所述张翼钻头相连接的第一外螺纹；所述管体内中部设置有坐落台肩；所述管体内上部设置有弹卡台肩。

6.根据权利要求1所述的张翼扩孔钻头，其特征在于，所述重锤包括打捞矛头、弹卡回收管、弹卡、坐落环和配重短节；所述配重短节顶部设置有所述坐落环；所述坐落环上方设置有所述弹卡回收管；所述弹卡回收管上方设置有所述打捞矛头；所述弹卡回收管的中下部沿周向设置有多个贯穿的弹卡孔，所述弹卡回收管内位于所述弹卡孔的底部与多个所述弹卡的一端转动连接，每个所述弹卡与一个所述弹卡孔相对应；所述弹卡回收管内位于所述弹卡孔的顶部与一弹性体的中部相连接；所述弹性体的端部与所述弹卡的另一端相接触，所述弹性体用于使所述弹卡的另一端伸出至所述弹卡孔外部。

7.根据权利要求6所述的张翼扩孔钻头，其特征在于，所述弹性体为扭簧。

8.根据权利要求1所述的张翼扩孔钻头，其特征在于，所述钢缆打捞器包括打捞器本体、回转单动机构和打捞钩；所述打捞器本体的顶部设置有所述回转单动机构；所述打捞器本体的下部设置有所述打捞钩；所述回转单动本体的顶部设置有连接部，所述连接部用于与所述钢缆相连接；所述打捞钩包括至少两个钩体，所述钩体的中部与所述打捞器本体转动连接；所述钩体的顶部之间设置有弹性复位件。

9.根据权利要求8所述的张翼扩孔钻头，其特征在于，所述弹性复位件为螺旋弹簧。

技术总结
本发明公开一种张翼扩孔钻头，涉及钻探设备技术领域，本发明中的张翼扩孔钻头，主要结构包括钢缆打捞器、重锤、坐落短节、张翼钻头和引导钻头；张翼钻头的下端与引导钻头的上端相连接；张翼钻头与坐落短节相连接；坐落短节的上端与内平钻杆相连接；重锤设置于坐落短节和内平钻杆内部；钢缆打捞器的上端与钢缆的一端相连接，钢缆打捞器底部用于与重锤的顶部相连接。通过投入重锤，重锤通过自身质量作用于张翼钻头，使张翼钻头中的刀翼打开，待张翼钻头完成预定的工作量后，通过钢缆打捞器将重锤打捞回收，使张翼钻头的刀翼收回，实现张翼钻头中刀翼的扩张和回收，从而在不提钻更换钻头情况下完成两开次以上井眼的钻进工作，可极大提高生产效率。

技术研发人员：秦如雷,和国磊,冯起赠,刘晓林,高洁云,陈浩文,齐力强,许本冲,殷国乐
受保护的技术使用者：中国地质科学院勘探技术研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16