[發(fā)明專利]旋流鉆井鉆頭

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110022252.0
• 申請(qǐng)日: 2011-01-15
• 公開（公告）號(hào): CN102080505A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王瑞和;杜玉昆;倪紅堅(jiān);霍洪俊;雷鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)(華東)
• 主分類號(hào): E21B10/61
• 分類號(hào): E21B10/61
• 代理公司: 濰坊正信專利事務(wù)所 37216
• 代理人: 張?jiān)豢?/td>

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油、天然氣鉆井用的鉆頭技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種旋流鉆井鉆頭。

背景技術(shù)

隨著陸地上各主力油田進(jìn)入中后期開發(fā)階段，深井、超深井鉆井技術(shù)研究已經(jīng)刻不容緩。在深井鉆井的鉆進(jìn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量巖屑如果不能及時(shí)清除，會(huì)引起鉆頭泥包、重復(fù)切削，造成機(jī)械性能降低，而且加速切削齒在井底的磨損，嚴(yán)重影響鉆頭的壽命，因此改善井底流場(chǎng)和優(yōu)化鉆頭設(shè)計(jì)對(duì)深井、超深井鉆井技術(shù)的發(fā)展具有重大意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種能及時(shí)清洗和冷卻鉆頭、提高鉆井速度、延長(zhǎng)鉆頭壽命、降低鉆井成本的旋流鉆井鉆頭。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：旋流鉆井鉆頭，包括鉆頭本體，所述鉆頭本體具有中空的鉆頭空腔，所述鉆頭本體的端部設(shè)有偏離鉆頭本體軸線設(shè)置的鉆頭流道；調(diào)制板，所述調(diào)制板的周邊與所述鉆頭空腔的內(nèi)壁密封連接，所述調(diào)制板上設(shè)有偏離所述鉆頭本體軸線的切向通孔；所述切向通孔與所述鉆頭流道連通。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述切向通孔的中心線與所述鉆頭流道的中心線相交。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述切向通孔的中心線與所述鉆頭流道的中心線重合。

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的旋流鉆井鉆頭在鉆井時(shí)，鉆井液經(jīng)過(guò)鉆頭空腔，通過(guò)調(diào)制板上的切向通孔切向注入與其連通的鉆頭流道，在鉆頭高速旋轉(zhuǎn)鉆井過(guò)程中，鉆井液在鉆頭流道內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，調(diào)制，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)射流到達(dá)鉆頭噴嘴，由噴嘴噴出旋轉(zhuǎn)射流，對(duì)鉆頭進(jìn)行清洗和冷卻，防止鉆進(jìn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量巖屑粘附鉆頭，并有效降低因鉆井作業(yè)所導(dǎo)致的鉆頭升溫，而且在井底形成的旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)，還可以改善井底巖石的受力狀況，因而可提高鉆頭的破巖效率，延長(zhǎng)鉆頭壽命，提高鉆井速度，降低鉆井成本。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

附圖是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖中：1-鉆頭本體；2-切向通孔；3-鉆頭流道；4-鉆頭空腔；5-調(diào)制板；6-鉆頭噴嘴。

具體實(shí)施方式

如附圖所示，旋流鉆井鉆頭，包括鉆頭本體1，所述鉆頭本體1具有中空的鉆頭空腔4，所述鉆頭本體1的端部設(shè)有偏離鉆頭本體軸線設(shè)置的鉆頭流道3；調(diào)制板5，所述調(diào)制板5密封設(shè)置在所述鉆頭空腔4內(nèi)，所述調(diào)制板5上設(shè)有偏離所述鉆頭本體1軸線的切向通孔2；所述切向通孔2與所述鉆頭流道3連通，所述鉆頭本體1的端部還設(shè)有鉆頭噴嘴6。

本實(shí)施例中，所述切向通孔2的中心線與所述鉆頭流道3的中心線相交。

作為另一種情形，所述切向通孔2的中心線與所述鉆頭流道3的中心線也可以重合。

工作原理：本發(fā)明的旋流鉆井鉆頭在鉆井時(shí)，鉆井液經(jīng)過(guò)鉆頭空腔4，通過(guò)調(diào)制板5上的切向通孔2切向注入與其連通的鉆頭流道3，在鉆頭高速旋轉(zhuǎn)鉆井過(guò)程中，鉆井液在鉆頭流道3內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，調(diào)制，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)射流到達(dá)鉆頭噴嘴6，由鉆頭噴嘴6噴出旋轉(zhuǎn)射流，對(duì)鉆頭本體1進(jìn)行清洗和冷卻，防止鉆進(jìn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量巖屑粘附鉆頭本體1，并有效降低因鉆井作業(yè)所導(dǎo)致的鉆頭升溫，而且在井底形成的旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)，還可以改善井底巖石的受力狀況，因而可提高鉆頭的破巖效率，延長(zhǎng)鉆頭壽命，提高鉆井速度，降低鉆井成本。

以上所述僅是本發(fā)明具體實(shí)施方式的舉例，未詳細(xì)述及部分為本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員的公知常識(shí)。本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)，任何基于本發(fā)明的技術(shù)啟示而進(jìn)行的等效變換，也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。