一种可变径式保直钻具组合及成孔方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113389494A(43)申请公布日2021.09.14(21)申请号202110710291.3(22)申请日2021.06.25(71)申请人中煤科工集团西安研究院有限公司地址710077陕西省西安市高新区锦业一路82号(72)发明人范运林王传留伍涛刘刚董萌萌田宏杰吴智峰贾明群(74)专利代理机构西安恒泰知识产权代理事务所61216代理人赵中霞(51)Int.Cl.E21B10/32(2006.01)E21B17/10(2006.01)E21B7/28(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种可变径式保直钻具组合及成孔方法(57)摘要本发明公开一种可变径式保直钻具组合及成孔方法，包括可变径扶正器、下部钻杆和变径扩孔钻头，变径扩孔钻头包括钻头体以及沿钻头体周向均布的多个刀翼组件且刀翼组件设在钻头体外壁的凹槽I内；可变径扶正器包括管体以及沿管体周向均布的多个扶正组件且扶正组件设在管体外壁的凹槽II内。成孔过程中，钻具的径向支撑力由钻机给进力提供，钻机起拔过程中钻具组合外径缩小便于通过缩径、塌孔段，有效解决起钻困难和卡、埋钻风险。CN113389494ACN113389494A权利要求书1/2页1.一种可变径式保直钻具组合，其特征在于，包括依次相连的变径扩孔钻头(1)、下部钻杆(2)、可变径扶正器(3)及钻杆(4)；所述变径扩孔钻头(1)包括钻头体以及沿钻头体周向均布的多个刀翼组件且刀翼组件设在钻头体外壁的凹槽I内；钻头体包括相互插接的钻头刚体(101)和钻头冠部(102)，在钻头刚体(101)端部设有凹槽IA(103)，钻头冠部(102)端部设有凹槽IB(104)，凹槽IA(103)和凹槽IB(104)连通为轴向的凹槽I；刀翼组件包括铰接在凹槽IA(103)内的连杆I(105)和铰接在凹槽IB(104)内的扩孔刀翼(106)且连杆I(105)与扩孔刀翼(106)铰接；钻头刚体(101)和钻头冠部(102)轴向插接能使连杆I(105)和扩孔刀翼(106)被推至张开，轴向分离钻头刚体(101)和钻头冠部(102)能将连杆I(105)和扩孔刀翼(106)拉至凹槽I内；所述可变径扶正器(3)包括管体以及沿管体周向均布的多个扶正组件且扶正组件设在管体外壁的凹槽II内；管体包括相互插接的上管体(301)和下管体(302)，在上管体(301)端部设有凹槽IIA(303)，下管体(302)端部设有凹槽IIB(304)，凹槽IIA(303)和凹槽IIB(304)连通为轴向的凹槽II；扶正组件包括铰接在凹槽IIA(303)内的连杆II(305)、铰接在凹槽IIB(304)内的连杆III(306)以及铰接在连杆II(305)和连杆III(306)之间的扶正条(307)；上管体(301)和下管体(302)轴向插接能将扶正条(307)推至伸出，轴向分离上管体(301)和下管体(302)能将扶正条(307)拉至凹槽II内。2.如权利要求1所述的可变径式保直钻具组合，其特征在于，所述钻头刚体(101)一端与下部钻杆(2)同轴连接，钻头刚体(101)另一端设有轴向的六方轴；钻头冠部(102)的一端设有钻头刀翼(107)，钻头冠部(102)另一端设有轴向的六方槽；六方轴配合安装在六方槽内以传递扭矩。3.如权利要求1所述的可变径式保直钻具组合，其特征在于，所述刀翼组件有三组，三组刀翼组件对应安装在三个凹槽I内。4.如权利要求1所述的可变径式保直钻具组合，其特征在于，所述上管体(301)和下管体(302)中心为中心通道；上管体(301)一端与钻杆(4)同轴相连，上管体(301)另一端设有六方凹槽(308)；下管体(302)一端与下部钻杆(2)相连，下管体(302)另一端设有六方传扭轴(309)；六方传扭轴(309)配合安装在六方凹槽(308)内且上管体(301)和下管体(302)能相互轴向移动。5.如权利要求4所述的可变径式保直钻具组合，其特征在于，所述六方凹槽(308)的槽底和六方传扭轴(309)的端部之间设有轴向弹簧(310)以将上管体(301)和下管体(302)轴向分离至扶正组件收至凹槽II内。6.如权利要求4所述的可变径式保直钻具组合，其特征在于，所述扶正条(307)所对的上管体(301)侧壁和下管体(302)侧壁上均设有一个能径向移动的活塞(311)；活塞(311)一端顶着扶正条(307)，活塞(311)另一端连通中心通道。7.如权利要求1所述的可变径式保直钻具组合，其特征在于，所述扶正条(307)上焊接有两排聚晶。8.如权利要求1所述的可变径式保直钻具组合，其特征在于，所述扶正组件有三组，三组扶正组件对应安装在三个凹槽II内。9.如权利要求1所述