本實用新型涉及一種用于失返強鉆的防埋鉆頭，包括旋接在鉆鋌下端的領眼牙掌及其下方的領眼牙輪，鉆鋌中段的牙掌固定座的下方固定有多個擴劃眼牙掌，各擴劃眼牙掌的下端分別設有擴劃眼牙輪；牙掌固定座的上方固定有多個倒劃眼牙掌，各倒劃眼牙掌的上端分別設有倒劃眼牙輪；擴劃眼牙輪的最大外徑等于井眼直徑，倒劃眼牙輪的最大外徑小于擴劃眼牙輪的最大外徑；各擴劃眼牙掌的一側分別設有擴劃眼噴嘴，各擴劃眼噴嘴的入口分別通過擴劃眼徑向孔與鉆鋌中心孔相貫通；各倒劃眼牙掌的一側分別設有倒劃眼噴嘴，各倒劃眼噴嘴的入口分別通過倒劃眼徑向孔與鉆鋌中心孔相貫通；鉆鋌的內腔中段設有供投球坐封的球座。該鉆頭切削點多，工作平穩，井下風險低。

技術領域

本實用新型涉及一種石油鉆井用鉆頭，特別涉及一種用于失返強鉆的防埋鉆頭，屬于石油鉆探工具技術領域。

背景技術

頁巖氣淺表層鉆井施工中，常因鉆遇溶洞導致井漏失返，而溶洞型堵漏基本屬于世界級難題，花費極大而成功率極低，因此現場最常用、最經濟的手段就是“強鉆”，即使用大量清水在失返狀態下強行鉆進，寄希望于溶洞具一定穩定性、鉆屑順利進入溶洞而不至于卡鉆，強鉆穿過溶洞后下套管封隔。

但是，有些地區淺表層常存在多套放空系統，且溶洞、破碎帶、橫向流動性水層共存，地層破碎不穩定以及暗河河床存在的積石、橫向水流等直接造成井壁坍塌或積石掉塊。傳統強鉆工具為三牙輪鉆頭，存在諸多缺點如下：

1.淺表層井眼尺寸巨大，三牙輪切削齒也大，切削出的巖屑更大，較小懸浮能力的清水不足以沖刷其及時進入縫隙或溶洞，不斷地重復破碎已經埋下了事故隱患。

2.因為井眼大，環空間隙也大，井壁坍塌或河床的積石在沒有扭矩預警的情況下直接落在牙輪背部，操作稍不留神就會發生硬卡。發現異常后通常倒劃眼處理，三牙輪光滑的背部對掉塊無任何切削、破碎作用，最終退無可退只有硬拉，此時鉆具再不可能轉動，事故進一步惡化。

3.淺表層井段巖性以泥質灰巖為主，不均質的巖性加上三牙輪只有三個切削點，導致牙輪工作極不平穩，憋跳嚴重；另外，大牙輪齒形比較單一，基本不可選，強鉆中牙輪損耗太大。

實用新型內容

本實用新型的目的在于，克服現有技術中存在的問題，提供一種用于失返強鉆的防埋鉆頭，與傳統的三牙輪鉆頭相比，切削點更多，破碎更細、工作更平穩，可雙向擴劃眼破碎，可進可退，能隨鉆降低井下風險。

為解決以上技術問題，本實用新型的一種用于失返強鉆的防埋鉆頭，包括領眼頭，所述領眼頭包括旋接在鉆鋌下端的三個領眼牙掌，各領眼牙掌的下端分別設有領眼牙輪，鉆鋌的上端母螺紋與上方鉆具旋接，鉆鋌的中段外周設有向外伸出的牙掌固定座，牙掌固定座的下方呈環狀陣列設有多個下牙掌座，各下牙掌座中分別焊接有擴劃眼牙掌，各擴劃眼牙掌的下端分別設有擴劃眼牙輪；牙掌固定座的上方呈環狀陣列設有多個上牙掌座，各上牙掌座中分別焊接有倒劃眼牙掌，各倒劃眼牙掌的上端分別設有倒劃眼牙輪；擴劃眼牙輪的最大外徑等于井眼直徑，倒劃眼牙輪的最大外徑小于擴劃眼牙輪的最大外徑；各擴劃眼牙掌的一側分別設有擴劃眼噴嘴，各擴劃眼噴嘴的入口分別通過擴劃眼徑向孔與鉆鋌中心孔相貫通；各倒劃眼牙掌的一側分別設有倒劃眼噴嘴，各倒劃眼噴嘴的入口分別通過倒劃眼徑向孔與鉆鋌中心孔相貫通；所述鉆鋌的內腔設有供投球坐封的球座，所述球座位于倒劃眼徑向孔與擴劃眼徑向孔之間。

相對于現有技術，本實用新型取得了以下有益效果：領眼牙輪外形較小，便于領眼，實現領眼鉆井后擴劃，提高鉆速及牙輪工作穩定性，并隨鉆降低因地層不確定因素造成的卡鉆、埋鉆事故風險。擴劃眼牙輪采用環形牙輪組設計，可以向下擴劃眼，外徑為所需的井眼尺寸，倒劃眼牙輪也采用環形牙輪組設計，必要時使用頂驅向上倒劃眼，實現雙向擴孔劃眼功能，防止埋鉆事故發生，倒劃眼牙輪的外徑較擴劃眼牙輪小，利于上行破巖。現場操作中只要不拉死，只要鉆具能旋轉，就可以投入芯球，芯球落在球座上實現坐封后，封閉擴劃眼噴嘴及領眼噴嘴，使射流垂直向上，清洗倒劃眼牙輪以及沖刷掉塊，采用倒劃眼方式提出鉆具，降低井下鉆具埋鉆風險。