[实用新型]一种可调节分流偏重协同作用式钻具

说明书

本实用新型公开了一种可调节分流偏重协同作用式钻具，是由可调节偏重钻铤、调节单动机构、防冲刷机构、外管、内管、分流元件、扩孔器、岩心卡取机构和钻头组成，可调节偏重钻铤、调节单动机构、内管、分流元件、岩心卡取机构依次螺纹连接在一起，防冲刷机构位于调节单动机构下部，与其螺纹连接，可调节偏重钻铤、外管、扩孔器和钻头依次螺纹连接在一起。本实用新型可实现保直和纠斜两种功能，两种功能之间转换实现方便，实用性强，可用于地质岩心钻探、水文水井施工和石油钻井等多种领域，适用范围广泛，结合孔底分流作用，偏重钻铤的离心力和加重钻具的钟摆力三种原理用于钻孔纠斜，效果显著，纠斜效率高。

技术领域

本实用新型涉及钻井工程中钻孔保直纠斜领域，特别涉及一种可调节分流偏重协同作用式钻具。

背景技术

在钻井工程的工程施工中，由于自然因素和技术因素的影响，实际的钻孔轨迹往往偏离设计轨迹，这种现象称为钻孔弯曲或钻孔偏斜。钻孔偏离设计轨迹(弯曲)造成的直接后果是影响地质资料的准确性和矿床储量的计算，或根本达不到预期的地质目的，造成钻孔报废，产生重大经济损失。因此规定钻孔弯曲程度是评价钻探工程质量的六项基本指标之一。

同时，钻孔弯曲对钻进施工的危害也很大。弯曲的钻孔将增大钻具与孔壁的摩擦阻力，也容易引起钻杆折断和无用功耗增大。在弯曲严重的孔段，常因钻杆的剧烈敲击而造成不完整岩矿层的孔壁坍塌，引起卡、埋钻事故。而且在弯曲钻孔中发生的事故比较复杂，不易处理。钻孔弯曲还可以导致深井泵无法下入水井或过早损坏，钻孔桩施工会引起桩基倾斜，降低桩基承载力等问题。

采用合理的钻具结构，可以保证较高的同心度，提高钻具的刚性，减小钻具与孔壁的间隙，实现孔底加压，增强钻具的稳定性和导正作用以改善下部钻具的弯曲形态等手段都可以提高钻具的防斜能力，常用的防斜钻具主要有三种，分别为钟摆钻具、偏重钻具和满眼钻具，它们都具有一定的缺陷。钟摆钻具质量大，防斜能力低；偏重钻具对设备要求较高；满眼钻具不具备纠斜能力。可见，它们三者都不太实用，难以满足我国钻井工程的高速发展的需要。因此，研究纠斜效果好、功能齐全、具有广泛实用性的纠斜钻具，便具有十分重要的意义。

发明内容

本实用新型的目的是要解决上述现有钟摆钻具、偏重钻具和满眼钻具在钻孔纠斜时具有的一些缺陷：钟摆钻具质量大，防斜能力低，偏重钻具对设备要求较高，满眼钻具不具备纠斜能力，且三者实用性低，纠斜效果差等问题，而提供一种可调节分流偏重协同作用式钻具。

本实用新型是由可调节偏重钻铤、调节单动机构、防冲刷机构、外管、内管、分流元件、扩孔器、岩心卡取机构和钻头组成，可调节偏重钻铤、调节单动机构、内管、分流元件、岩心卡取机构依次螺纹连接在一起，防冲刷机构位于调节单动机构下部，与其螺纹连接，可调节偏重钻铤、外管、扩孔器和钻头依次螺纹连接在一起。

可调节偏重钻铤包括异径接头、加重块、钻铤壳体和钻铤下接头，加重块插在钻铤壳体内部设置的定位槽中，异径接头、钻铤壳体和钻铤下接头依次螺纹连接，异径接头上部螺纹连接钻杆，钻铤下接头下部螺纹连接外管和心轴；

调节单动机构包括心轴、调节螺母、密封圈、轴承上接头、轴承、轴承支套、垫片、螺母和轴承套，调节螺母旋入心轴上部螺纹一段距离，心轴上部与钻铤下接头下部螺纹连接，密封圈位于轴承上接头内壁凹槽中，轴承上接头、轴承、轴承支套和垫片从上到下依次套在心轴上，之后用螺母螺纹连接心轴从而将它们固定在心轴上，轴承上接头与轴承套螺纹连接，轴承套下部螺纹连接内管和球阀座；

防冲刷机构包括球阀和球阀座，球阀位于球阀座上部斜槽中，球阀座与轴承套下部螺纹连接；

外管上部与钻铤下接头下部螺纹连接，下部与扩孔器螺纹连接；

内管上部与轴承套下部螺纹连接，下部与分流元件螺纹连接；

分流元件包括薄壁部分和厚壁部分，分流元件上部与内管下部螺纹连接，下部与卡簧座螺纹连接；