專利名稱：局部擴徑多翼擴孔鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤田地質(zhì)鉆探、煤層氣、礦井瓦斯排放井鉆、擴徑孔裝置，具體為局部 擴徑多翼擴孔鉆頭。
背景技術(shù)：
近幾年來，為提高煤炭資源的綜合利用及消除煤炭開采過程中出現(xiàn)瓦斯危及安全 生產(chǎn)的事故，在煤炭開采之前，要對施工地面的煤層氣(瓦斯)設(shè)置預(yù)抽井，或者在生產(chǎn)礦 井設(shè)置瓦斯排放井，來抽取、收集煤層氣。在施工中，對煤層氣預(yù)抽井的煤層井段或者瓦斯 排放井的特定井段，往往需要進行局部造穴或者擴徑，以提高煤層氣的產(chǎn)量或者保護對下 入到井內(nèi)的套管，不會因?qū)Φ貙硬擅涸斐傻某料荨㈠e位被擠壓折斷、損壞而報廢。目前所采用的擴孔掏穴器，請參見本申請人的專利號為200620032323. x專利。該 裝置包括接頭、和擴孔掏穴刀、鉸鏈軸。擴孔掏穴刀與接頭之間鉸接，參見附圖1。工作時擴 孔掏穴器是與鉆桿相連接的，由地面通過鉆具輸送流體(液體、氣體或氣液混合體)，該流 體通過接頭內(nèi)部的氣道4——空芯鉸軸3——擴孔掏穴刀體2的氣道1，最后從擴孔掏穴刀 體2上的噴咀噴射而出產(chǎn)生推力，使擴孔掏穴刀體2繞鉸軸3發(fā)生偏轉(zhuǎn)抬起，直徑變大。接 頭5在鉆具的帶動下旋轉(zhuǎn)使刮削齒刮削破碎地層，達到擴孔掏穴的目的。擴孔完畢，停止供 給流體，擴孔掏穴刀體2下垂復(fù)位，完成擴孔掏穴作業(yè)。該擴孔器存在的問題1、擴孔掏穴刀頭為單臂，擴孔時效率低穩(wěn)定性差，僅適宜在 煤層中擴孔掏穴；2、由于其設(shè)計的鉸鏈軸的軸心與接頭的軸線垂直相交鉸接，如果改為雙 臂擴孔刀頭，勢必造成在接頭直徑相同條件下擴孔刀頭厚度變薄強度降低易折斷，發(fā)生事 故，同樣謹(jǐn)適宜在較軟的煤層中擴孔掏穴而不能在較硬的巖層中擴孔掏穴；3、由于接頭本 體下端短，沒有扶正導(dǎo)向功能，不能保證擴孔所要求的孔徑尺寸質(zhì)量要求，也同樣謹(jǐn)適宜在 較軟的煤層中擴孔掏穴，不能滿足在巖層中擴孔鉆進。綜上所述，該掏穴器在小口徑巖層中 難以實現(xiàn)大直徑掏穴及擴孔，達不到工程施工要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明之目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的擴孔臂易折斷、孔徑質(zhì)量不能保證等缺陷， 提供一種新型的局部擴徑多翼擴孔鉆頭。為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明依據(jù)了下述的技術(shù)方案。該局部擴徑雙翼擴孔鉆頭， 由擴孔刀翼鉆頭與鉆桿通過上連接器連接，其特征在于鉆頭與擴孔刀翼鉆頭通過下連接器 連接。所述的擴孔刀翼鉆頭由鉆頭導(dǎo)向接頭、擴孔刀翼體和鉆桿導(dǎo)向接頭三部分依次連 接，擴孔刀翼與空芯鉸軸鉸接，空芯鉸軸固定在擴孔刀翼本體上，擴孔刀翼體和鉆桿導(dǎo)向接 頭內(nèi)開有氣道，氣道的貫通方式為鉆桿氣道、空芯鉸軸氣道及擴孔刀翼氣道，三者依次相
iM o所述的空芯鉸軸固定擴孔刀翼本體上并偏離導(dǎo)向體軸心對稱布置。
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本發(fā)明的優(yōu)越之處在于結(jié)構(gòu)簡單，性能安全可靠、使用方便，同時解決了在軟、硬 巖地層較大擴孔半徑的施工難題。


圖1為噴射式孔掏穴器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明擴孔刀翼體的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)請參見附圖2。該裝置由擴孔刀翼鉆頭與鉆桿16通過下連接器 17連接，其特征在于鉆頭7與擴孔刀翼鉆頭通過上連接器18連接。所述的擴孔刀翼鉆頭的具體結(jié)構(gòu)請參見附圖3。它由鉆頭導(dǎo)向接頭8、擴孔刀翼體 和鉆桿導(dǎo)向接頭19三部分依次連接，擴孔刀翼9、11分別與空芯鉸軸10、13鉸接，空芯鉸軸 10,13固定在擴孔刀翼本體上，擴孔刀翼體和鉆桿導(dǎo)向接頭19內(nèi)開有氣道，氣道的貫通方 式為鉆桿氣道15、空芯鉸軸及擴孔刀翼氣道12、14，三者依次相通。本發(fā)明工作時是上連接器17與鉆桿16相連接的，由地面通過鉆具輸送流體(液 體、氣體或氣液混合體)，該流體通過鉆桿導(dǎo)向接頭19內(nèi)部的氣道15 —一空芯鉸軸10、 13——高強度擴孔刀翼9、11內(nèi)的氣道12、14，最后從擴孔刀翼9、11上的噴咀噴射而出產(chǎn)生 推力，使得高強度擴孔刀翼9、11，可以分別繞鉸軸10、13發(fā)生偏轉(zhuǎn)抬起，直徑變大。導(dǎo)向接頭8可連接鉆頭7，亦可不連接，連接后具有扶正導(dǎo)向功能。在鉆具的帶動 下旋轉(zhuǎn)使刮削齒刮削破碎地層，達到擴孔掏穴的目的。擴孔完畢，停止供給流體，高強度擴 孔刀翼9、11，下垂復(fù)位，完成擴孔掏穴作業(yè)?？招俱q軸如果采用三翼式，呈則120度均布。與噴射式擴孔掏穴器相比較，局部擴徑雙翼擴孔鉆頭布刀合理，增加了導(dǎo)向功能 和鉆進擴孔同時進行施工的功能，可以在巖層中擴孔、掏穴，更可以在煤層中擴孔掏穴，且 更加穩(wěn)定安全。本發(fā)明既可在已有的鉆孔內(nèi)擴孔，也可在下部連接鉆頭后實現(xiàn)鉆孔和擴孔、掏穴 同步進行，提高施工效率。
權(quán)利要求
局部擴徑多翼擴孔鉆頭，由擴孔刀翼鉆頭與鉆桿(16)通過上連接器(17)連接，其特征在于鉆頭(7)與擴孔刀翼鉆頭通過下連接器(18)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的局部擴徑多翼擴孔鉆頭，其特征在于所述的擴孔刀翼鉆頭由鉆 頭導(dǎo)向接頭(8)、擴孔刀翼體和鉆桿導(dǎo)向接頭(19)三部分依次連接；擴孔刀翼(9)、(11)分 別與空芯鉸軸(10)、(13)鉸接，空芯鉸軸(10)、(13)固定在擴孔刀翼本體上；在擴孔刀翼 體和鉆桿導(dǎo)向接頭(19)內(nèi)開有氣道，鉆桿氣道(15)、空芯鉸軸氣道及擴孔刀翼氣道(12)、 (14)依次相通。
3.如權(quán)利要求2所述的局部擴徑多翼擴孔鉆頭，其特征在于所述的空芯鉸軸(10)、 (13)固定擴孔刀翼本體上并偏離導(dǎo)向體軸心對稱布置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種局部擴徑多翼擴孔鉆頭，由擴孔刀翼鉆頭與鉆桿(16)通過上連接器(17)連接，其特征在于鉆頭(7)與擴孔刀翼鉆頭通過下連接器(18)連接。本發(fā)明的優(yōu)越之處在于結(jié)構(gòu)簡單，性能安全可靠、使用方便，同時解決了在軟、硬巖地層較大擴孔半徑的施工難題。
文檔編號E21B10/32GK101876236SQ201010164278
公開日2010年11月3日 申請日期2010年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月6日
發(fā)明者劉克林, 張志罡, 彭桂湘, 彭穎超, 徐培遠, 房雪峰, 曹偉, 李云峰, 王新民, 白領(lǐng)國, 緱延民, 袁志堅, 閻冠欣, 馬明旺 申請人:彭桂湘