一種科學(xué)深井、超深井鉆探用鉆桿的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種科學(xué)深井、超深井鉆探用鉆桿，尤其是一種適用于繩索取心兼提鉆取心鉆探工藝的科學(xué)深井超深井用鉆桿，屬于土層或巖石的鉆進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著地球科學(xué)研宄空間范圍的不斷擴(kuò)展，科學(xué)深井、超深井工程成為研宄深部地質(zhì)學(xué)的重要方法。對于科學(xué)深井、超深井鉆井工程來講，繩索取心鉆進(jìn)技術(shù)(繩索取心鉆進(jìn)是指在鉆進(jìn)過程中，當(dāng)巖心充滿巖心管后，不需提鉆取巖心，而是以鉆桿內(nèi)孔為通道，借助于繩索和專用打撈工具，把鉆進(jìn)過程中貯存于巖心管中的巖心提升到孔外的取心鉆進(jìn)方法)具有鉆進(jìn)效率高、延長鉆頭壽命、減輕操作者勞動(dòng)強(qiáng)度、降低孔內(nèi)事故發(fā)生概率、減少管材及設(shè)備消耗等優(yōu)點(diǎn)，因此，繩索取心鉆進(jìn)技術(shù)成為深部地質(zhì)找礦取心鉆探的主要技術(shù)方法之一。
[0003]如附圖1所示，現(xiàn)有的一種科學(xué)深井、超深井鉆探用鉆桿，包括鉆桿桿體1、母接頭2和公接頭3，其中鉆桿桿體I采用鋁合金材質(zhì)，母接頭2和公接頭3均采用鋼材材質(zhì)，為保證鉆桿桿體I兩端與母接頭2和公接頭3螺紋連接處的強(qiáng)度，將鉆桿桿體I兩端管壁加厚，該結(jié)構(gòu)鉆桿端部內(nèi)腔通道4中部直徑大于母接頭2和公接頭3的內(nèi)徑，使得在多根鉆桿連接后，鉆桿內(nèi)腔通道4為非等截面結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)鉆桿在進(jìn)行取心鉆進(jìn)作業(yè)時(shí)，僅能采用提鉆取心鉆井工藝，既影響了綜合鉆進(jìn)效率、增加了操作者勞動(dòng)強(qiáng)度，又由于存在鉆柱抽吸問題，提高了孔內(nèi)事故發(fā)生的概率。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供一種能滿足繩索取心鉆井和提鉆取心鉆井工藝要求，具有綜合鉆進(jìn)效率高、操作者勞動(dòng)強(qiáng)度低和孔內(nèi)事故發(fā)生概率小等特點(diǎn)的科學(xué)株井、超株井鉆探用鉆桿。
[0005]本實(shí)用新型所述問題是以下述技術(shù)方案解決的:
[0006]一種科學(xué)深井、超深井鉆探用鉆桿，包括鉆桿桿體、母接頭和公接頭；所述鉆桿桿體設(shè)有沿中心軸線方向貫通的鉆桿桿體內(nèi)通道，鉆桿桿體兩端為設(shè)有過渡帶的外加厚管壁結(jié)構(gòu)，在所述鉆桿桿體一端裝配所述母接頭、另一端裝配所述公接頭后形成一根鉆桿，所述鉆桿內(nèi)腔通道為等截面圓柱孔結(jié)構(gòu)。
[0007]上述科學(xué)深井、超深井鉆探用鉆桿，所述鉆桿桿體兩端設(shè)有與所述母接頭及公接頭配合的鉆桿桿體外螺紋。
[0008]上述科學(xué)深井、超深井鉆探用鉆桿，所述母接頭一端設(shè)有與所述鉆桿桿體外螺紋配合的第一螺紋孔，另一端設(shè)有與所述公接頭配合的第二螺紋孔，所述第一螺紋孔與第二螺紋孔之間為與所述鉆桿桿體內(nèi)通道尺寸相同的母接頭內(nèi)圓柱孔。
[0009]上述科學(xué)深井、超深井鉆探用鉆桿，所述公接頭一端為圓錐銷結(jié)構(gòu)，所述公接頭設(shè)有沿中心軸線方向貫通的中心孔，所述中心孔一端為與鉆桿桿體配合的第三螺紋孔，另一端為與鉆桿桿體內(nèi)圓柱孔尺寸相同的公接頭內(nèi)圓柱孔；在所述公接頭的圓錐銷錐面上設(shè)有與第二螺紋孔內(nèi)螺紋匹配的公接頭外螺紋。
[0010]上述科學(xué)深井、超深井鉆探用鉆桿，所述第二螺紋孔及公接頭公螺紋的錐度為1:16。
[0011 ] 上述科學(xué)深井、超深井鉆探用鉆桿，所述鉆桿桿體采用鋁合金材質(zhì)，所述母接頭和公接頭均采用鋼材材質(zhì)。
[0012]本實(shí)用新型所述的科學(xué)深井、超深井鉆探用鉆桿對現(xiàn)有鉆桿結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，將鉆桿桿體的內(nèi)腔設(shè)計(jì)為等截面圓柱孔結(jié)構(gòu)，同時(shí)將母接頭和公接頭內(nèi)腔設(shè)計(jì)為與鉆桿桿體內(nèi)圓柱孔尺寸相同的圓柱孔結(jié)構(gòu)，因此，在將多根鉆桿連接后形成了光滑順暢的等截面鉆桿內(nèi)腔通道，可采用提鉆取心鉆井工藝或繩索取心鉆進(jìn)工藝進(jìn)行取心作業(yè)。本實(shí)用新型將鉆桿桿體兩端設(shè)計(jì)為設(shè)有過渡帶的外加厚管壁結(jié)構(gòu)，增加了鉆桿桿體與母接頭及公接頭連接部位的強(qiáng)度，有效地避免了鉆桿桿體磨損后失效問題；本實(shí)用新型將母接頭第二螺紋孔及公接頭公螺紋的錐度由1:5優(yōu)化為1:16，改善了螺紋連接的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度?？傊緦?shí)用新型所述的科學(xué)深井、超深井鉆探用鉆桿不僅提高了鉆進(jìn)效率、延長了鉆頭壽命、減輕了操作者勞動(dòng)強(qiáng)度，而且降低了孔內(nèi)事故發(fā)生的概率。
【附圖說明】
[0013]圖1是現(xiàn)有科學(xué)深井、超深井鉆探用鉆桿剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型所述的科學(xué)深井、超深井鉆探用鉆桿剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3是本實(shí)用新型所述的科學(xué)深井、超深井鉆探用鉆桿中母接頭剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4是本實(shí)用新型所述的科學(xué)深井、超深井鉆探用鉆桿中鉆桿桿體剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖5是本實(shí)用新型所述的地科學(xué)深井、超深井鉆探用鉆桿中公接頭剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中各標(biāo)號清單為:1、鉆桿桿體，1-1、鉆桿桿體內(nèi)通道，1-2、鉆桿桿體外螺紋，2、母接頭，2-1、第一螺紋孔，2-2、第二螺紋孔，2-3、母接頭內(nèi)圓柱孔，3、公接頭，3-1、第三螺紋孔，3-2、公接頭外螺紋，3-3、公接頭內(nèi)圓柱孔，4、鉆桿的內(nèi)腔通道。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型所述的科學(xué)深井、超深井鉆探用鉆桿作進(jìn)一步說明。
[0020]參看圖2、圖4，本實(shí)用新型所述的科學(xué)深井超深井鉆探用鉆桿包括鉆桿桿體1、母接頭2和公接頭3，所述鉆桿桿體I設(shè)有沿中心軸線方向貫通的鉆桿桿體內(nèi)通道1-1，鉆桿桿體I兩端為設(shè)有過渡帶的外加厚管壁結(jié)構(gòu)，在所述鉆桿桿體I 一端裝配所述母接頭2、另一端裝配所述公接頭3后形成一根鉆桿，所述鉆桿的內(nèi)腔通道4為等截面圓柱孔結(jié)構(gòu)。
[0021]參看圖4，在本實(shí)用新型所述的科學(xué)深井、超深井鉆探用鉆桿中，所述鉆桿桿體I兩端設(shè)有與所述母接頭2及公接頭3配合的鉆桿桿體外螺紋1-2。
[0022]參看圖3，在本實(shí)用新型所述的科學(xué)深井、超深井鉆探用鉆桿中，所述母接頭2 —端設(shè)有與所述鉆桿桿體外螺紋1-2配合的第一螺紋孔2-1，另一端設(shè)有與所述公接頭3配合的第二螺紋孔2-2，所述第二螺紋孔2-2采用錐度為1:16的內(nèi)螺紋孔結(jié)構(gòu)，在第一螺紋孔
2-1與第二螺紋孔2-2之間設(shè)置與所述鉆桿桿體內(nèi)圓柱孔尺寸相同的母接頭內(nèi)圓柱孔2-3。
[0023]參看圖5，在本實(shí)用新型所述的科學(xué)深井、超深井鉆探用鉆桿中，所述公接頭3設(shè)有沿中心軸線方向貫通的中心孔，所述中心孔一端為與所述鉆桿桿體配合的第三螺紋孔
3-1，另一端為與所述鉆桿桿體內(nèi)圓柱孔尺寸相同的公接頭內(nèi)圓柱孔3-3;公接頭一端為圓錐銷結(jié)構(gòu)，在公接頭圓錐面上設(shè)有與第二螺紋孔2-2內(nèi)螺紋匹配的公接頭外螺紋3-2，外螺紋錐度為1:16。
[0024]參看圖2?圖5，本實(shí)用新型所述的科學(xué)深井、超深井鉆探用鉆桿對現(xiàn)有鉆桿結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，將鉆桿桿體I的內(nèi)腔設(shè)計(jì)為等截面結(jié)構(gòu)，同時(shí)將母接頭和公接頭內(nèi)腔設(shè)計(jì)為與鉆桿桿體內(nèi)通道1-1尺寸相同的內(nèi)圓柱孔結(jié)構(gòu)，因此在將多根鉆桿連接后形成了光滑順暢的鉆桿內(nèi)腔4，即可采用繩索取心鉆進(jìn)工藝進(jìn)行取心作業(yè)。本實(shí)用新型所述的科學(xué)深井、超深井鉆探用鉆桿的鉆桿桿體I兩端設(shè)計(jì)為設(shè)有過渡帶的外加厚管壁結(jié)構(gòu)，增加了鉆桿桿體I與母接頭2及公接頭3連接部位的強(qiáng)度，有效地避免了鉆桿桿體I磨損后失效問題；本實(shí)用新型所述的科學(xué)深井、超深井鉆探用鉆桿將母接頭第二螺紋孔2-2及公接頭錐面的錐度由1:5優(yōu)化為1:16，增大了螺紋連接的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種科學(xué)深井、超深井鉆探用鉆桿，包括鉆桿桿體(I)、母接頭(2)和公接頭(3)，其特征是，所述鉆桿桿體(I)設(shè)有沿中心軸線方向貫通的鉆桿桿體內(nèi)通道(1-1)，所述鉆桿桿體(I)兩端為設(shè)有過渡帶的外加厚管壁結(jié)構(gòu)，在所述鉆桿桿體(I) 一端裝配所述母接頭(2)、另一端裝配公接頭(3)后形成一根鉆桿，所述鉆桿的內(nèi)腔通道(4)為等截面圓柱孔結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的科學(xué)深井、超深井鉆探用鉆桿，其特征是，所述鉆桿桿體(I)兩端設(shè)有與所述母接頭(2)及公接頭(3)配合的鉆桿桿體外螺紋(1-2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的科學(xué)深井、超深井鉆探用鉆桿，其特征是，所述母接頭(2)—端設(shè)有與所述鉆桿桿體外螺紋(1-2)配合的第一螺紋孔(2-1)，另一端設(shè)有與所述公接頭(3)配合的第二螺紋孔(2-2)，所述第一螺紋孔(2-1)與第二螺紋孔(2-2)之間為與所述鉆桿桿體內(nèi)通道(1-1)尺寸相同的母接頭內(nèi)圓柱孔(2-3 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的科學(xué)深井、超深井鉆探用鉆桿，其特征是，所述公接頭(3)—端為圓錐銷結(jié)構(gòu)，所述公接頭(3)設(shè)有沿中心軸線方向貫通的中心孔，所述中心孔一端為與鉆桿桿體配合的第三螺紋孔(3-1)，另一端為與鉆桿桿體內(nèi)圓柱孔(1-1)尺寸相同的公接頭內(nèi)圓柱孔(3-3);在所述公接頭的圓錐銷錐面上設(shè)有與第二螺紋孔(2-2)內(nèi)螺紋匹配的公接頭外螺紋(3-2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的科學(xué)深井、超深井鉆探用鉆桿，其特征是，所述母接頭第二螺紋孔(2-2)及公接頭外螺紋的錐度為1:16。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的科學(xué)深井、超深井鉆探用鉆桿，其特征是，所述鉆桿桿體(I)采用鋁合金材質(zhì)，所述母接頭(2)和公接頭(3)均采用鋼材材質(zhì)。
【專利摘要】一種科學(xué)深井、超深井鉆探用鉆桿，屬于土層或巖石的鉆進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域。所述科學(xué)深井、超深井鉆探用鉆桿包括鉆桿桿體、母接頭和公接頭；所述鉆桿桿體設(shè)有沿中心軸線方向貫通的鉆桿桿體內(nèi)通道，鉆桿桿體兩端為設(shè)有過渡帶的外加厚管壁結(jié)構(gòu)，在所述鉆桿桿體一端裝配所述母接頭、另一端裝配所述公接頭后形成一根鉆桿，所述鉆桿內(nèi)腔通道為等截面圓柱孔結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型所述的科學(xué)深井超深井、鉆探用鉆桿不僅提高了鉆進(jìn)效率、延長了鉆頭壽命、減輕了操作者勞動(dòng)強(qiáng)度，而且降低了孔內(nèi)事故發(fā)生的概率。
【IPC分類】E21B17-00, E21B17-042
【公開號】CN204511320
【申請?zhí)枴緾N201420835329
【發(fā)明人】梁健, 孫建華, 張永勤, 劉秀美, 王漢寶, 李鑫淼, 吳紀(jì)修, 李寬, 李小洋, 尹浩
【申請人】中國地質(zhì)科學(xué)院勘探技術(shù)研究所, 地質(zhì)礦產(chǎn)廊坊聚力巖土工程科技開發(fā)公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2014年12月25日