[发明专利]钻井装置

说明书

本发明公开了一种钻井装置，所述钻井装置用于在地面和/或岩石中钻出井孔，并且所述钻井装置在其钻头部中具有等距分布地布置的多个钻井翼形钻头(2)，所述多个翼形钻头之间的相互位置能够调节，使得所述翼形钻头(2)位于最小直径尺寸内，另一方面，所述多个翼形钻头能够调节使得它们定位成钻出具有最大尺寸直径的井孔，并且钻井装置布置成在钻井期间至少在地面中钻出井孔时将保护管(7)拉入所述井孔中。所述翼形钻头(2)的外圆周包括圆周凹槽(5)，所述圆周凹槽布置成当所述翼形钻头(2)被调节成远大于最小直径尺寸的直径时将属于所述保护管(7)的前部部分的环(8)接收到翼形钻头的内表面，以借助于所述翼形钻头拉动所述保护管(7)。

技术领域

本发明涉及一种钻井装置，所述钻井装置用于在地面和/或岩石中钻出井孔，所述钻井装置在其钻头部中具有等距分布地布置的多个钻井翼形钻头，所述多个翼形钻头之间的相互位置可调节，使得所述钻井翼形钻头位于最小直径尺寸内，另一方面，所述多个翼形钻头可调整成使得它们定位成钻出具有最大尺寸直径的井孔，并且所述钻井装置布置成在钻井期间至少在地面中钻出井孔时将保护管拉入井孔中。

背景技术

先前已知了一种在钻井装置(例如还设置有可延伸翼形钻头的钻井装置)中的在钻井期间将保护管拉入井孔中的方法。在这些钻井装置中，保护管的拉动点被设置在导向钻头的圆柱形本体中，拉动点的位置明显比翼形钻头向后更远。导向钻头的圆柱形本体具有环绕导向钻头的圆柱形本体的凹槽或凸环。保护管的前部部分对应地设置有待接收在该凹槽中的环或设有接收这种凸环的凹槽。在这些情况中，难点在于当在即将到来的岩石部分中继续钻井而不拉动保护管时如何将保护管从导向钻头上拆卸下来。还有另一个目的是在钻井之后将导向钻头和缩回的翼形钻头通过保护管从井孔中拉起。在保护管和导向钻头之间，已知用于这种情况的连接方式是例如在芬兰专利FI-96356中公开的卡口式连接，其中，这种连接被施加在导向钻头和环状钻头之间。这种连接的缺点在于它需要在保护管和导向钻头的圆柱形部分之间存在不利的巨大直径差。

发明内容

为了消除这些缺点，提供了一种新型的钻井装置，所述钻井装置能够实现相对于现有技术意想不到的改进。根据本发明的钻井装置的特征在于，所述翼形钻头的外圆周包括圆周凹槽，所述圆周凹槽布置成当所述翼形钻头被调节成远大于最小直径尺寸的直径时将属于该保护管的前部部分的环接收到翼形钻头的内表面，以借助于所述翼形钻头拉动保护管。

本发明的一个优点在于，它使得环绕保护管内圆周的均匀环能够应用在保护管的前部部分中，用于传递拉动力，从而使得能够减小所述环的尺寸。保护管的直径不再取决于导向钻头的圆柱形部分的直径，而是取决于处于延伸状态中的翼形钻头本体的外边缘的位置。保护管的前部部分仅设置有相对平坦的环以减小保护管的内径，这是至关重要的，因为钻井装置的缩回的导向钻头和翼形钻头应能够沿着每个方向通过保护管取出。当设置在延伸的翼形钻头本体中的凹槽布置成与保护管的所述环相遇时，通过允许旋转的锁定方式易于进行将保护管锁定至钻井装置的锁定。

此外，根据本发明的钻井设备在翼形钻头处于延伸位置和处于缩回位置的情况下都能够进行钻井，该钻井装置的旋转方向随后与前一个方向相反。当利用保护管钻井时，钻出一个较大的井孔，但是当在没有保护管的情况下钻井时，利用缩回的翼形钻头钻出一个较小的井孔。在这两种情况下，经由不同的通道可靠但部分地布置对钻井表面的冲洗。在没有保护管的情况下钻井时，于是钻出一个小于保护管外径的井孔，在这种情况下，保护管在垂直井中未落在井孔的底部。在这种情况下，也不会有土壤物质从保护管外面落到井孔的底部。

附图说明

在下文中，将参照附图更加详细地描述本发明，在所述附图中：

图1是示出了钻井装置的倾斜视图，其中，翼形钻头离位；

图2是钻井装置的侧视图；

图3示出了与钻井装置和延伸的翼形钻头相连的保护管；

图4是图3的钻井装置的正视图；