一种直径可伸缩的跟管使用螺丝头

摘要

本发明公开了一种直径可伸缩的跟管使用螺丝头，其特征在于：包括有曲状螺丝头，曲状螺丝头通过几个楔形槽分割为几个单元块，每个单元块的曲状螺丝头外侧设置有1个外螺纹结构，外螺纹结构和曲状螺丝头之间设置有滚珠；每个曲状螺丝头的外侧面和外螺纹结构内表面均为相同的收缩形曲面，外螺纹结构的外表面为圆形曲面且设置有螺纹，每块曲状螺丝头的外侧面以及外螺纹结构的内表面上设置有凹槽，凹槽中设置有滚珠。可以使其在跟管的时候实现扭矩与压力的传递，以及冷却水的输送。但是在套管跟至预定部位以后，不需要上提套管，可以直接在孔内拆卸螺丝头，然后直接加新套管，提高跟管效率，而且大大减少钻头和套管的磨损，使钻探管材可以使用更久。

权利要求

1.一种直径可伸缩的跟管使用螺丝头，其特征在于：包括有曲状螺丝头（1），曲状螺丝头（1）通过几个楔形槽（2）分割为几个单元块，每个单元块的曲状螺丝头（1）外侧设置有1个外螺纹结构（3），外螺纹结构（3）和曲状螺丝头（1）之间设置有滚珠（4）；每个曲状螺丝头（1）的外侧面和外螺纹结构（3）内表面均为相同的收缩形曲面，外螺纹结构（3）的外表面为圆形曲面且设置有螺纹，每块曲状螺丝头（1）的外侧面以及外螺纹结构（3）的内表面上设置有凹槽（5），凹槽（5）中设置有所述滚珠（4）。

2.根据权利要求1所述的直径可伸缩的跟管使用螺丝头，其特征在于：所述曲状螺丝头（1）沿竖直方向设置有贯通曲状螺丝头（1）的通水孔（6）。

3.根据权利要求1所述的直径可伸缩的跟管使用螺丝头，其特征在于：每块外螺纹结构（3）的上表面和下表面各设置有1块卡块（7），曲状螺丝头（1）卡在2块卡块（7）之间。

说明书

一种直径可伸缩的跟管使用螺丝头

技术领域

[0001] 本发明涉及一种跟管使用螺丝头，特别是一种直径可伸缩的跟管使用螺丝头。

背景技术

[0002] 钻探施工目前是工程勘察中了解地质条件和水文条件最直接的一种方法，在钻探施工过程中由于地质条件的原因，钻孔往往会发生跨孔现象。目前国内对于钻孔垮塌的处理可以使用钻井液护壁或者跟管钻进。但是对于100m到300m的一些浅孔钻进来说，施工过程中使用专门配置的钻井液将会大大增加施工成本，影响工程效益。因此在浅孔施工过程中护壁堵漏的措施主要还是采用跟管的方法，将垮塌的孔段使用套管隔离掉。跟管施工时候使用的螺丝头是连接套管与钻杆的工具，负责传输钻机的扭矩和纵向上提或下压力，并且有通道传输冷却循环水。

[0003] 跟管钻进的步骤为：

[0004] 、用螺丝头带入套管口，移动钻进使机杆与螺丝头连接；

[0005] 、开动钻机将套管跟入预定深度；

[0006] 、上提套管，将螺丝头卸松，用钻机把套管压入跟管的位置；

[0007] 、拧卸螺丝头，提出孔口然后加入新的套管。

[0008] 传统螺丝头在跟管钻进时因为扭矩过大，在跟管完成之后要拆卸螺丝头必须将套管固定，使用管钳或其他工具反向扭动才能拆卸下来。但是跟管时，螺丝头位于上一级套管之内，两级套管之间空隙极小，不能使用常规工具固定套管。如果直接反转，会因为套管之间粘扣以及跟管时扭矩过大的原因，往往会将其他孔内的套管一起反转。真正反转出来的部分不一定是螺丝头，因而必须将套管提至孔口固定才能达到预期效果。

[0009] 上述过程中的第三步由于螺丝头与套管是螺纹连接，在跟管过程中螺纹之间受到很大的压力以及回转的时候受到的扭矩，因此会发生粘扣现象。因而必须将螺丝头提至孔口，固定套管后才能将螺丝头拆卸下来。但是需要下套管的钻进孔段往往孔壁垮塌，上提套管的过程中会有探头石和垮塌面坍塌合拢的情况，因而会导致套管下压不到预定深度。需要重新跟管，影响跟管效率，对跟管钻头和套管也是有很大磨损。

发明内容

[0010] 本发明的目的在于，提供一种直径可伸缩的跟管使用螺丝头。可以使其在跟管的时候实现扭矩与压力的传递，以及冷却水的输送。但是在套管跟至预定部位以后，不需要上提套管，可以直接在孔内拆卸螺丝头，然后直接加新套管，提高跟管效率，而且大大减少钻头和套管的磨损，使钻探管材可以使用更久。

[0011] 本发明的技术方案：一种直径可伸缩的跟管使用螺丝头，其特征在于：包括有曲状螺丝头，曲状螺丝头通过几个楔形槽分割为几个单元块，每个单元块的曲状螺丝头外侧设置有1个外螺纹结构，外螺纹结构和曲状螺丝头之间设置有滚珠；每个曲状螺丝头的外侧面和外螺纹结构内表面均为相同的收缩形曲面，外螺纹结构的外表面为圆形曲面且设置有螺纹，每块曲状螺丝头的外侧面以及外螺纹结构的内表面上设置有凹槽，凹槽中设置有滚珠。

[0012] 前述的直径可伸缩的跟管使用螺丝头，所述曲状螺丝头沿竖直方向设置有贯通曲状螺丝头的通水孔。

[0013] 前述的直径可伸缩的跟管使用螺丝头，每块外螺纹结构的上表面和下表面各设置有1块卡块，曲状螺丝头卡在2块卡块之间。

[0014] 本发明的有益效果：与现有技术相比，该新型螺丝头应用于跟管钻进作业，由于曲状螺丝头外表面和外螺纹结构内表面的曲面并非圆形，而是收缩型曲面，当顺时针扭动时，二者曲面错开会导致螺丝头直径增大，达到工作状态，当逆时针转动时二者又会回到正常状态，新型螺丝头通过钻机正反转具有收缩功能。曲状螺丝头与外螺纹结构之间使用类似于轴承的连接方式，圆柱形滚珠的作用使两者之间由滑动摩擦变成滚动摩擦，摩擦力减小有利于曲状螺丝头与外螺纹结构间的相互运动。在套管跟至预定部位以后，不需要上提套管，可以直接在孔内拆卸螺丝头，然后直接加新套管，省略上提的这一步骤。这样每次跟管钻头跟下多少距离，就可以加多长的套管，不仅提高跟管效率，而且大大减少钻头和套管的磨损，使钻探管材可以使用更久。除有达到传统螺丝头的作用：即传递扭矩、可以输送冲洗液或者冷却水、可以传递钻机上提和下压的力量。另外最重要的效果为可以在孔内将螺丝头直接拆卸出来，不必上提至孔口。

附图说明

[0015] 附图1为本发明的结构示意图；

[0016] 附图2为附图1的剖视结构示意图；

[0017] 附图3为外螺纹结构的结构示意图；

[0018] 附图4为外螺纹结构的结构示意图；

[0019] 附图标记：1-曲状螺丝头，2-楔形槽，3-外螺纹结构，4-滚珠，5-凹槽，6-通水孔，7-卡块。

具体实施方式

[0020] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

[0021] 本发明的实施例：一种直径可伸缩的跟管使用螺丝头，如附图1-4所示，包括有曲状螺丝头1，曲状螺丝头1通过几个楔形槽2分割为几个单元块，每个单元块的曲状螺丝头1外侧设置有1个外螺纹结构3，外螺纹结构3和曲状螺丝头1之间设置有滚珠4；每个曲状螺丝头1的外侧面和外螺纹结构3内表面均为相同的收缩形曲面，外螺纹结构3的外表面为圆形曲面且设置有螺纹，每块曲状螺丝头1的外侧面以及外螺纹结构3的内表面上设置有凹槽5，凹槽5中设置有圆柱型滚珠4。滚珠4填置数量以达到滚珠4间空隙小于滚珠4直径为宜。

[0022] 本结构使用时，该螺丝头正常状态时，其直径比该级套管内径要小，螺丝头丝扣与套管丝扣没有紧密连接。当顺时针转动曲状螺丝头1时，由于外螺纹结构3与曲状螺丝头1之间使用滚珠4连接，其受力情况与轴承相似，故而外螺纹结构3不会跟随曲状螺丝头1转动。曲状螺丝头1外表面与外螺纹结构3内表面是相同的收缩型曲面，当两者错开时，曲状螺丝头1直径较大的部分移动到外螺纹结构3厚壁部分，导致整个螺丝头的直径加大，称此时为螺丝头工作状态。原来的螺丝头丝扣与套管丝扣连接不紧密，此时因为螺丝头直径增大的缘故，将会紧密相连。而且跟管时，钻杆套管都是顺时针转动，由于顺时针扭矩的作用，螺丝头与套管的连接会越来越紧密，不存在滑扣的风险。当套管跟致预定位置时，反转螺丝头。
滚珠的存在使得曲状螺丝头1与外螺纹结构3间的滑动摩擦力变为滚动摩擦力，摩擦力大大减小。曲状螺丝头与外螺纹结构很容易回到正常状态，此时螺丝头直径变小，消除丝扣之间的粘扣现象，螺丝头与套管此时可以通过反转分离出来，从而实现孔内拆卸螺丝头的目的。

[0023] 所述曲状螺丝头1沿竖直方向设置有贯通曲状螺丝头1的通水孔6，用于输送冲洗液和冷却水。

[0024] 每块外螺纹结构3的上表面和下表面各设置有1块卡块7，曲状螺丝头1卡在2块卡块7之间，可以通过这两个卡块7传递钻机施加给套管的上体或者下压力量，并将曲状螺丝头1与外螺纹结构3连接在一起。