[發明專利]減壓提速的鉆頭水力結構和鉆頭

無效

• 申請號: 201010282192.1
• 申請日: 2010-09-15
• 公開（公告）號: CN101942967A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: 朱海燕;鄧金根;譚強;王利華;黃凱文
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: E21B10/60
• 分類號: E21B10/60;E21B10/61;E21B10/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種減壓提速的鉆頭水力結構，包括鉆頭體(2)、主流道(1)、流道過渡區(3)、水孔(4)、卡簧槽(5)、密封槽(6)和耐沖蝕層(7)，其特征在于：所述主流道(1)、所述流道過渡區(3)??和所述水孔(4)位于所述鉆頭體(2)內，所述流道過渡區(3)連通所述主流道(1)與所述水孔(4)，所述流道過渡區(3)和所述水孔(4)的軸線垂直于所述主流道(1)的軸線，所述卡簧槽(5)與所述密封槽(6)位于所述水孔(4)內，所述耐沖蝕層(7)位于所述流道過渡區(3)表面；所述主流道(1)為圓柱形，其軸線與所述鉆頭體(2)的軸線重合；所述主流道(1)的上端與鉆柱內鉆井液通道相連，其下端與所述流道過渡區(3)相連；流道過渡區(3)包括錐形收縮段(8)、轉向彎曲段(9)和向上擴散段(10)；所述錐形收縮段(8)呈圓錐形；所述轉向彎曲段(9)呈弧形，且其弧心在鉆頭旋轉方向一側；所述向上擴散段(10)呈圓柱形，與所述水孔(4)相連，且其中心線與所述水孔(4)的中心線重合；水孔(4)呈圓柱形，其出口方向與鉆頭旋轉方向一致；所述水孔(4)的出口方向與鉆頭軸線的夾角α為90°；所述水孔(4)出口處的中心點所在的徑向方向，與所述水孔(4)軸線的夾角為β：0°＜β＜90°。

2.根據權利要求1所述的一種減壓提速的鉆頭水力結構，其特征在于：卡簧槽(5)位于所述水孔(4)內部上端，用于放置卡簧，以將鉆頭噴嘴固定在所述水孔(4)內。

3.根據權利要求1所述的一種減壓提速的鉆頭水力結構，其特征在于：密封槽(6)位于所述水孔(4)內部中間位置，用于放置密封裝置，所述的密封裝置采用“O”型密封圈和膨脹密封結構。

4.根據權利要求1所述的一種減壓提速的鉆頭水力結構，其特征在于：耐沖蝕層(7)是采用氧乙炔、激光熔覆或等離子弧焊，將耐沖蝕材料敷焊在所述流道過渡區(3)的表面，敷焊厚度為0.2～2.0mm。

5.一種減壓提速的鉆頭，該鉆頭為三牙輪鉆頭，鉆頭體(2)上有三個破碎巖石的牙掌(11)和牙輪(12)，其特征在于：包括權利要求1所述的鉆頭水力結構，三組相同的所述流道過渡區(3)和所述水孔(4)呈120°對稱分布于所述鉆頭體(2)內.

6.根據權利要求5所述的減壓提速的鉆頭，其特征在于：每組所述流道過渡區(3)和所述水孔(4)均處于同一個平面內。

7.根據權利要求5所述的減壓提速的鉆頭，其特征在于：每組所述流道過渡區(3)和所述水孔(4)均不處于同一平面內，各組所述流道過渡區(3)和所述水孔(4)離井底水平面的距離的間距相同。

8.一種減壓提速的鉆頭，該鉆頭為PDC鉆頭，鉆頭體(2)上有破碎巖石的人造金剛石復合片-PDC(14)，其特征在于：包括權利要求1所述的鉆頭水力結構，所述鉆頭體(2)內可同時設置1～10組相同的所述流道過渡區(3)和所述水孔(4)，各組所述流道過渡區(3)和所述水孔(4)沿圓周對稱分布于所述鉆頭體(2)內。

9.根據權利要求8所述的減壓提速鉆頭，其特征在于：每組所述流道過渡區(3)和所述水孔(4)離井底水平面的距離均相同

10.根據權利要求8所述的減壓提速鉆頭，其特征在于：每組所述流道過渡區(3)和所述水孔(4)離井底水平面的距離不相同，相鄰的每組或每兩組、每三組所述流道過渡區(3)和所述水孔(4)離井底水平面的距離的間距相同。