[发明专利]大口径阶梯式组合钻头

说明书

技术领域

本发明涉及瓦斯管道钻井行业，具体涉及一种大口径阶梯式组合钻头。

背景技术

大口径瓦斯抽排井施工所使用的扩孔钻头一般都为组合钻头，通过焊接将数个牙掌安装在加工后的主钻铤上，钻头前设置有导向钻头，钻头连接多为螺纹连接。大口径钻头由于直径较大，而且容易损毁，各个单位基本都自己设计加工，但设计加工的品质参差不齐，稍有欠缺就可能影响进尺，甚至导致孔内事故。特别是对于瓦斯抽管道井类似的直径大于1米的井，钻压、扭矩都比较大，对于钻头的性能要求极高，设计不好，加工不好极容易造成牙掌脱落、钻头泥包、孔内沉淀岩粉等情况，故需要设计一种高效经济安全的钻头以满足大口径钻井的需要。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种大口径阶梯式组合钻头，该钻头高效经济安全，满足了大口径钻井的需要。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

大口径阶梯式组合钻头，其特征在于：它包括连接主轴，所述连接主轴上设有主钻铤，以及设置在连接主轴和主钻铤上的一级钻扩孔、二级钻扩孔、三级钻扩孔；所述一级钻扩孔包括与主钻铤相连的主盘，所述主盘上不等距排列设置有十八只牙掌；所述二级钻扩孔包括与主盘相连的冲洗液分流腔体，所述冲洗液分流腔体上不等距分布设置有九只牙掌，在所述冲洗液分流腔体上还设有三只喷嘴；所述三级钻扩孔包括导向铣孔钻头，所述导向铣孔钻头下连三翼锥度刮刀。

作为优选技术方案，所述大口径阶梯式组合钻头还包括与连接主轴相连的上法兰。

作为优选技术方案，在所述与主钻铤相连的主盘上还加工有保径背、旋流减阻口和三个上返口。

作为优选技术方案，在所述与主盘相连的冲洗液分流腔体加工有保径背和射流孔，并且在冲洗液分流腔体还设有六道竖向保径合金条。

作为优选技术方案，在所述导向铣孔钻头外镶焊有保径合金。

作为优选技术方案，所述一级钻扩孔的主盘，二级钻扩孔的冲洗液分流腔体以及三级钻扩孔的导向铣孔钻头整体均焊接在与连接主轴相连的主钻铤上，并且在所述主盘、冲洗液分流腔体、导向铣孔钻头上均加工有水孔。

进一步的，所述上法兰是采用高强螺栓与连接主轴相连。

本发明的有益效果是：

1)使用方便，操作简单，安全系数高，使用寿命长；

2)采用三级钻扩孔，并且在每级钻扩孔上均设置相应的工具，极大增强了设备承载工作环境的复杂性以及作业效率的提高，而且作业稳定非常好，高效经济安全，满足了大口径钻井的需要；

3)安装拆卸方便，利于更换钻头、适用范围广，节约作业时间，安全可靠性强。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明一级钻扩孔截面结构示意图；

图3为本发明二级钻扩孔截面结构示意图；

图4为本发明三级钻扩孔截面结构示意图；

图5为主钻铤的截面结构示意图；

图中：1-连接主轴；2-主钻铤；3-一级钻扩孔；4-二级钻扩孔；41-冲洗液分流腔体；5-三级钻扩孔；6-主盘；7-牙掌；8-保径背；9-旋流减阻口；10-射流孔；11-导向铣孔钻头；12-保径合金；13-三翼锥度刮刀；14-水孔；15-上法兰；16-上返口；17-喷嘴；18-保径合金条；19-高强螺栓。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

实施例

如图1-5所示：

大口径阶梯式组合钻头，它包括连接主轴1，连接主轴1上设有主钻铤2，以及设置在连接主轴1和主钻铤2上的一级钻扩孔3、二级钻扩孔4、三级钻扩孔5；一级钻扩孔3包括与主钻铤2相连的主盘6，主盘6上不等距排列设置有十八只牙掌7；二级钻扩孔4包括与主盘6相连的冲洗液分流腔体41，冲洗液分流腔体41上不等距分布设置有九只牙掌7，在冲洗液分流腔体41上还设有三只喷嘴17；三级钻扩孔5包括导向铣孔钻头11，导向铣孔钻头11下连三翼锥度刮刀13；作业时，主钻铤2相连的主盘6上焊接的牙掌7兼具切削、研磨、保径，以及承担重复破碎的功用，其工作环境较为复杂，对于牙掌7的焊接工艺要求较为严细；焊接在冲洗液分流腔体41上的牙掌7，实现了对大于导向孔的岩壁切削、破碎，其中，喷嘴，起到对牙掌7冷却、冲洗，防泥浆包裹牙掌作用；三级的导向铣孔钻头11外镶焊保径合金12，以及下连三翼锥度刮刀13，其作用保证顺导向孔下行，稳定钻具作用。