[实用新型]扩孔器

说明书

技术领域

本实用新型涉及水电水利工程地质钻探领域，尤其涉及一种扩孔器。

背景技术

扩孔钻进是指用相应的扩孔器具或钻具在原勘探钻孔内进行第二次钻进，以将原钻孔某些孔深段的口径切削扩大至需要口径的过程。在地质钻探时，因需要在钻孔内下放套管、跟进套管或扩大局部孔段口径的要求，往往需要对全孔或部分孔深段进行扩孔作业。

在石油天然气钻探中，钻孔扩孔作业应用较多，主要是提供满足套管下入到孔内的空间断面。一般采用大口径钻头直接从孔口自上而下将全钻孔扩大至与下放套管直径相适应的孔径。但在某些成井困难的地质条件下采用大口径钻头直接成孔方式施工难度大，于是国内已发展出了多种适用不同地质条件和钻机特点的扩孔钻头或扩孔器，如川石SH33型、史密斯FH547型、江钻HJT537型、江钻HJT547型和机械式可伸缩的PDC随钻扩孔钻具等扩孔钻头或扩孔器。

在工民建勘察、岩土工程的桩孔施工中，发展出了三翼正向扩孔钻头、筒式阶梯扩孔钻头、铰链式杆件扩孔钻头、偏心扩孔钻头和机械压出式伸缩扩孔钻头等能适应钻机特点和不同覆盖层地质条件的扩孔钻头。一般采用的是先小钻取心或先施工先导钻孔，再使用扩孔钻头或扩孔器从孔口或孔底位置自上而下扩大孔径成井，这种工艺不仅能提高钻进效率又能节省钻井成本。

然而在水电水利地质钻探中，扩孔钻进仍采用传统的孔内爆破，以满足套管跟进的需要。这主要是水电水利地质钻探的特点所决定的，水电水利钻探工区一般位于交通条件极为不便的高山峡谷地区，大型钻探设备、大型套管进场十分困难，钻探区域的河床覆盖层深厚且组成复杂，含大直径的孤块石现象严重，覆盖层架空现象突出，钻孔冲洗液漏失量大，一般采用先取芯钻进后及时跟管的工序实施，因此无法采用先完成所有扩孔作业后再下设套管的施工方式，因此也无法直接采用上述的各种扩孔钻进施工方法。

另外，水电水利地质钻探孔内爆破工艺存在火工产品使用手续办理繁琐，现场使用受到诸多的限制以及使用危险等弊端，同时当钻孔深度较深时爆破效果很难达到预期目标，还存在药包下放深度位置不到位可能造成套管被炸坏或炸断，增加了处理套管的成本，还可能因套管处理困难导致钻孔报废。特别是当套管跟进遇到较大孤块石或密实地层，采用孔内爆破效果不明显时，通常采用变径处理的方式通过大孤块石。变径处理会导致孔径过快减小，如果覆盖层较厚，如大于100m以上时，该方法会导致成孔的难度和风险增大，还可能导致钻孔无法形成终孔，进而造成钻孔报废。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种可以用于水电水利地质钻探工程中的扩孔器，可有效地对钻孔进行扩孔钻进，同时可及时地跟进套管。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：扩孔器，包括钻头机构、下连接管和上连接管；所述上连接管的下端与下连接管的上端相连；所述钻头机构包括钻头体、阀杆、阀座、切削翼齿和弹簧；所述钻头体的一端与下连接管的上端连接；在钻头体上设置有阀杆孔，所述阀杆设置在下连接管内，并且阀杆的下端可上下移动地插入到所述阀杆孔内，在钻头体上还设置有翼齿孔，所述翼齿孔的一端与阀杆孔连通，翼齿孔的另一端向下倾斜地从钻头体的外周壁面穿出；所述切削翼齿活动地设置在所述翼齿孔内，并且切削翼齿的一端与阀杆铰接；所述阀座固定安装在阀杆的上端，并且阀座位于下连接管和上连接管的连接处；所述弹簧套在位于阀座和钻头体之间的阀杆上；当阀座移动至与上连接管配合时为密封配合，当阀座移动至与下连接管配合时为间隙配合。

进一步的是：在钻头体上还设置有导流孔，所述导流孔的一端从钻头体的上端穿出后与下连接管连通，导流孔的另一端与翼齿孔连通。

进一步的是：在钻头体的两侧设置有两个对称分布的翼齿孔，与每个翼齿孔对应地设置有一个切削翼齿。

进一步的是：所述上连接管与下连接管之间为螺纹连接，所述下连接管与钻头体之间为螺纹连接。