[实用新型]一种柔性超短半径钻孔工具

摘要

本实用新型公开了一种柔性超短半径钻孔工具，包括螺纹接头、固定销、球头杆、球窝壳体、球杆壳体、传扭弹簧、支承球窝、钻头；支承球窝、球头杆、球窝壳体、球杆壳体及固定销相互配合组成铰连接节，其中：支承球窝内置于相互插接的球窝壳体，球头杆相互插接并与球杆壳体固定连接；若干铰连接节串接在一起，首尾两端分别与螺纹接头、钻头固定连接，组成工具的柔性轴结构；传扭弹簧多个外套在柔性轴结构外。本实用新型通过采用相互独立的结构传递扭转和拉压载荷，在套管内超短半径钻孔作业中，工具寿命长，传递载荷大，可一次连续钻穿套管、水泥环和一定深度的岩石，能有效提高套管内超短半径钻孔的总体效率。 1

主权项

1.一种柔性超短半径钻孔工具，其特征是：包括螺纹接头（1）、固定销（2）、球头杆（3）、球窝壳体（4）、球杆壳体（5）、传扭弹簧（6）、支承球窝（7）、钻头（8）；支承球窝（7）、球头杆（3）、球窝壳体（4）、球杆壳体（5）及固定销（2）相互配合组成铰连接节，其中：支承球窝（7）内置于相互插接的球窝壳体（4）并由固定销（2）固定连接，球头杆（3）球头部分相对于球窝壳体（4）球窝部分可以在一定范围内自由转动，球头杆（3）相互插接并通过固定销（2）与球杆壳体（5）固定连接，铰连接节两端分别是球窝壳体（4）和球头杆（3）；若干铰连接节串接在一起，首尾两端均是球头杆（3）并分别与螺纹接头（1）、钻头（8）通过固定销（2）固定连接，组成工具的柔性轴结构，可以传递拉压载荷和循环钻井液；传扭弹簧（6）多个外套在柔性轴结构外，一端固定于螺纹接头（1），另一端固定于钻头（8），实现螺纹接头（1）到钻头（8）的扭矩传递。

2.根据权利要求1所述的一种柔性超短半径钻孔工具，其特征是：所述螺纹接头（1）是中空的柱体；柱体的大端内孔是连接上部动力输入装置的连接螺纹（101），可输入循环液；在柱体中部的大端柱面外侧，轴向均布多个接头弹簧卡槽（102）；柱体的小端外圆柱面是接头弹簧支撑面（104），靠近大端的柱面上径向均布多个对称的固定用接头销孔（103）。

3.根据权利要求1所述的一种柔性超短半径钻孔工具，其特征是：所述球头杆（3）是由球状体（302）和杆状体组成的回转体，中间是球杆流道（304）；杆状体端部侧壁上均布两个球杆凸台（301），单个球杆凸台（301）为侧壁端面环状体截留1/4；在球杆凸台（301）侧面中间垂直于回转体轴线方向布置贯通的固定用球头销孔（303）。

4.根据权利要求1所述的一种柔性超短半径钻孔工具，其特征是：所述球窝壳体（4）是套状回转体，外侧面是球窝弹簧支撑面（403），一端内侧面是半球状壳体球面（404），另一端侧壁上均布两个球窝凸台（401），单个球窝凸台（401）为侧壁端面环状体截留1/4；在球窝凸台（401）侧面中间垂直于回转体轴线方向布置贯通的固定用球窝壳销孔（402）。

5.根据权利要求1所述的一种柔性超短半径钻孔工具，其特征是：所述支承球窝（7）是中空回转体，中间是球窝流道（702），两端内孔轴向布置半球状球窝承压面（701），回转体中部径向均布贯穿侧壁的4个固定用球窝销孔（703）。

6.根据权利要求1所述的一种柔性超短半径钻孔工具，其特征是：所述钻头（8）是蘑菇状尖顶的回转体，一端是蘑菇头（805），另一端是钻头柄；在蘑菇头（805）内，均布多个水眼（804）；蘑菇头（805）锥体外侧轴向均布多个圆底截面槽，半数作为钻头弹簧卡槽（803），半数作为水槽；钻头柄外圆柱面是钻头弹簧支撑面（802），在柱面上径向均布多个贯穿侧壁的固定用钻头销孔（801）。

7.根据权利要求6所述的一种柔性超短半径钻孔工具，其特征是：所述蘑菇头（805）由金刚石及硬质合金烧结而成。