[实用新型]一种钻杆扶正装置

说明书

本实用新型提出了一种钻杆扶正装置，包括一种钻杆扶正装置，包括钻杆、设在钻杆上的多个球状体、钻头，钻头包括头部和颈部，颈部与钻杆螺纹连接，颈部直径略小于头部、钻杆直径；球状体扶正物是最佳防卡钻设计，螺旋凹槽内设齿条配合齿条上下位置的凹槽内排出部，齿条可以切割坚硬的灰岩，排出部有利于排出冲洗液和钻杆扶正装置周边堵塞物，由于钻杆扶正装置可以有效地防止卡钻现象，并有效地注浆封孔，防止了上部老空水沿此钻孔流下的可能性，为工作面安全回采解除了安全隐患。

技术领域

本实用新型涉及地质钻探技术领域，特别是指一种钻杆扶正装置。

背景技术

倾斜钻孔的弯曲一直是地质钻探过程的一项技术难题，为了防止钻孔弯曲，许多技术人员采取多项措施如加工制作“导向管”、使用取芯管等方法，但要么收效甚微，要么太费事难以操作。最近我们在施工探放老空水钻孔的过程中再次遇到了钻孔弯曲现象，导致钻杆未能拔出。为了解决这一难题，我们研制了一套钻杆扶正装置，有效的起到了纠斜作用，确保了工程的顺利进行。

从井下顺槽探放老空水(已采掘的旧巷及空洞内，常有大量积水为老空水)，设计了3个钻孔，孔1倾角56°，孔深16.5m，计划φ133mm开孔10m，下入10mφ108mm套管，再用φ89mm钻头钻进至终孔位置，拔出钻杆，安装孔口装置，结果钻杆拔不出来了，表明钻孔发生了弯曲。钻孔无法安装孔口装置，带来了安全隐患；我们分析了钻杆拔不出的原因：在煤层及砂质页岩和细砂岩等相对较软或破碎的岩层中，钻头可按设计的角度和轨迹钻进。在灰岩中钻进，钻机给钻杆施压，钻杆弯曲，钻头偏离预定轨迹，使钻孔弯曲，在钻孔的弯曲处形成一个“坎”，除了使钻孔弯曲之外，这个“坎”还容易导致返浆不畅，岩粉带不出孔外，发生堵钻和埋钻现象，而在提钻时，钻头与钻杆的径差部分卡在“坎” 上，使钻具无法提升，因钻孔弯曲和孔壁掉块钻头卡在上孔壁岩坎示意图见图6。

实用新型内容

本实用新型提出一种钻杆扶正装置，有效的起到了纠斜作用，确保了工程的顺利进行。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种钻杆扶正装置，包括钻杆、设在钻杆上的多个球状体、钻头，钻头包括头部和颈部，颈部与钻杆螺纹连接，颈部直径略小于头部、钻杆直径。

优选的，所述球状体上设有凹槽，切割坚硬岩石并排出杂屑。

优选的，所述凹槽呈螺旋状，螺旋状结构利于切割和排出杂屑。

优选的，所述凹槽两侧臂上设有多个齿牙组成的齿条，进一步增强了切割力。

优选的，所述齿条设在凹槽两侧臂中部，齿条上下位置的凹槽内是排出部，排出部利于排出钻杆周围杂屑。

工作原理，扶正器缩小了钻杆与孔壁的间隙，阻止了钻杆的弯曲，钻头可按设计的角度和轨迹钻进，球状体使得钻头作用在孔壁岩“坎”正应力变为球状物与岩 “坎”的滑动摩擦力，显著地减小了提升阻力。如果用传统的圆柱形扶正块，必将造成圆柱底面与岩坎相撞，造成钻孔在扶正器处被卡，起不到防卡的作用；如果采用“花鼓状”扶正块，尽管可以防卡，但将增加冲洗液的阻力，影响冲洗液的循环，造成岩粉过多的沉淀，甚至造成钻孔的抱死。因此，球状体扶正物是最佳防卡钻设计，螺旋凹槽内设齿条配合齿条上下位置的凹槽内排出部，齿条可以切割坚硬的灰岩，排出部有利于排出冲洗液和钻杆扶正装置周边堵塞物，使用扶正器后施工的孔2和孔3倾角均为45°，地层条件及钻孔结构与孔1相同，开孔就是坚硬的灰岩，进尺缓慢，且有顶钻现象，但由于使用了扶正器，顺利通过并施工到位，拔出了钻杆，并安装了孔口装置。

本新型有益效果：在钻探过程中，如果没有钻杆扶正装置，极容易发生卡钻现象，导致钻杆无法拔出，如果钻杆事故无法处理，除了造成安全隐患之外，还将损失20根钻杆以及钻头等工具材料，这些工具价值大约15000元；由于钻杆扶正装置可以有效地防止卡钻现象，并有效地注浆封孔，防止了上部老空水沿此钻孔流下的可能性，为工作面安全回采解除了安全隐患。