[发明专利]钻柱杆

说明书

一种钻柱杆(1)，用以形成由连接起来的这种钻柱杆(1、1b)构成的组件(10)的一部分，所述钻柱杆(1)包括：伸长的中心杆部分(2)，该中心杆部分(2)在凸端(3)和凹端(4)之间轴向延伸，其中所述中心杆部分(2)是由内部第一直径(d_杆)和外部第二直径(D_杆)限定的中空圆柱形，其中所述凸端(3)包括套管(5)，其中所述套管(5)包括基部(6)，该基部(6)从肩部(7)轴向突出，该肩部(7)将所述套管(5)和所述中心杆部分(2)轴向分离，其中所述凹端(4)包括套筒部分(8)，该套筒部分(8)被构造用以配合到所述套管(5)，其中所述基部(6)设有外螺纹并且其中所述套筒部分(8)设有内螺纹，其中所述内螺纹对应于所述外螺纹，使得所述套筒部分(8)的所述内螺纹能够附接到所述组件(10)的另一个钻柱杆(1b)的所述套管(5)的所述基部(6)的所述外螺纹，其中，在关于所述钻柱杆(1)的纵向轴线(9)的径向平面(P)中，所述套管(5)的所述基部(6)由外部第三直径(D_套管)和内部第四直径(d_套管)限定，并且所述套筒部分(8)由外部第五直径(D_套筒)和内部第六直径(d_套筒)限定，其中所述第二直径(D_杆)60mm，并且其中所提到的六个直径是在特定限制内选择的。

技术领域

本发明涉及用于与钻头一起使用的钻柱杆，用来冲击岩石钻进。特别地是，本发明涉及改进此种钻柱杆的可靠性和耐久性。

背景技术

冲击钻进用于经由多个伸长的钻柱杆产生长孔洞，所述多个钻柱杆通过互相连接的凸和凹螺纹端而端对端地联接到一起。已经成熟确立的技术通过锤击冲击而使岩石破碎，该锤击冲击从安装在所述钻柱的一端处的岩石钻头传递到处在所述孔洞的底部处的岩石。典型地是，使岩石破碎所需的能量由液压驱动活塞产生，该液压驱动活塞与所述钻柱的端部接触(经由钻柄适配器)来产生压力(或震动)波动，该波动穿过所述钻柱并最终传播到所述岩石。传统的凸和凹螺纹的联接在US 4，332，502、US 4，398，756、US 4，687，368以及DE2800887中描述。

相邻钻杆的凸和凹螺纹端联接起来，以产生钻柱，并且接头在钻进期间典型地是遭受巨大的力。这些力使所述联接疲劳并且导致在所述接头的螺纹部分内的磨损与破损。典型地是，损坏的是螺纹凸套管(spigot)，并且该螺纹凸套管决定了所述联接的使用寿命。US 6，767，156公开了在两个冲击钻杆之间的螺纹接头，该螺纹接头具有在凸和凹部分的前轴向端处设置的锥形的引导表面，以试图实现牢靠的联接并防止对螺纹的损坏。

本申请人的EP2845992B1旨在缓解上述缺陷。

现代岩石钻进越来越多地要求钻进更大的孔，并且因此存在对于提供能够操纵更大钻头(诸如直径为130mm或更大的钻头)的钻柱的要求。传统钻柱杆太脆弱，以致不能携载更大的钻头，并且已经表明，仅仅尺寸扩大的传统钻柱杆不能作为选择，因为它们倾向于在所述套管中或套筒部分中破裂，而不是准许使用直到所述套管/套筒部分的螺纹磨损掉为止。

因此，需要一种具有改进的可靠性和耐久性并且同时仍然允许有效率地冲洗钻屑的大型钻柱杆。

发明内容