[實用新型]可旋轉水力噴射鉆頭

有效

• 申請號: 201320661178.1
• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN203547550U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 張亞勝
• 申請（專利權）人: 大慶井泰石油工程技術股份有限公司
• 主分類號: E21B10/60
• 分類號: E21B10/60
• 代理公司: 大慶市建華專利事務所 23119
• 代理人: 孫薇

技術領域

?本實用新型屬于油田機械設備領域，涉及一種可旋轉水力噴射鉆頭。

背景技術

水平井是指井斜角達到或接近90°，井身沿著水平方向鉆進一定長度的井。一般來說，水平井適用于薄的油氣層或裂縫性油氣藏，目的在于增大油氣層的裸露面積。水平井鉆井技術是指利用特殊的井底動力工具與隨鉆測量儀器，鉆成井斜角達到或接近90°,并保持這一角度鉆進一定長度井段的定向鉆井技術，包括隨鉆測量技術、井眼軌跡控制技術、井壁穩定技術、鉆井完井液技術等。石油鉆井方法經過幾十年的發展更新，還是以旋轉鉆井為主，即利用轉盤或螺桿鉆具帶動鉆頭破巖。但是從垂直井段轉變為水平井段的曲率半徑越小，施工難度越大。一般來說，長半徑水平井的曲率半徑為300m~900m，中半徑水平井的曲率半徑為86m~215m，短半徑水平井的曲率半徑為10m~20m。近年來相繼出現了超短半徑水平井鉆井工藝，由于短半徑鉆井需采用柔性鉆桿，受柔性鉆桿傳遞扭矩的限制，如果繼續采用旋轉鉆井方法將會使短半徑鉆井的水平段長度也受到限制。目前，已有人將旋轉鉆井方法改進為水力噴射進行破巖，但是傳統的水力噴射采用的噴頭出水孔徑較小，成孔孔徑為20mm~50mm，當地質發生變化時，噴孔容易發生閉塞，給生產帶來很多不便。而在一個噴頭上設置多個出水孔，破巖時會在巖石面上形成多個直徑較小的單孔。因此，需要對現有的水力噴射鉆頭進行改進，使其噴射后形成一個較大的成孔。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種可旋轉水力噴射鉆頭，解決現有的水力噴射鉆頭無法旋轉，只能朝向一個方向噴射，無法將多個單孔連接成較大的成孔的問題。

本實用新型通過以下技術方案來實現：可旋轉水力噴射鉆頭，該裝置包括外套、射流器和鉆頭本體，射流器和鉆頭本體位于外套內部，鉆頭本體置于射流器的前方，射流器和鉆頭本體上均有出水孔，且射流器和鉆頭本體上的出水孔相通；鉆頭本體上的出水孔分為直孔和斜孔兩種，直孔位于鉆頭本體的中央，斜孔為多個且以直孔為中心呈輻射狀排列，多個斜孔分別沿切線方向傾斜且傾斜方向一致。

所述的斜孔均為順時針傾斜。

所述的斜孔均為逆時針傾斜。

所述的斜孔的傾斜角度為30°。

所述的鉆頭本體外側還裝有壓力軸承。

所述的壓力軸承前端裝有軸承壓帽。

采用上述技術方案的積極效果：本實用新型依靠高壓水流對鉆頭本體上的斜孔進行噴射，對鉆頭本體施加旋轉力，使鉆頭本體一邊噴射一邊順時針或者逆時針旋轉，不停地變換噴射的著力點，防止其噴出多個單孔，方便使用，從而達到水力旋轉噴射破巖的目的。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是圖1中鉆頭本體的俯視圖。

????圖中，1外套，2射流器，3鉆頭本體，4直孔，5斜孔，6壓力軸承，7軸承壓帽。

具體實施方式

????下面結合附圖對本實用新型的技術方案做進一步的說明，但不應理解為對本實用新型的限制：

圖1是本實用新型的結構示意圖，圖2是圖1中鉆頭本體的俯視圖，結合圖1、圖2所示，可旋轉水力噴射鉆頭，該裝置包括外套1、射流器2和鉆頭本體3，射流器2和鉆頭本體3位于外套1內部，鉆頭本體3置于射流器2的前方，射流器2和鉆頭本體3上均有出水孔，且射流器2和鉆頭本體3上的出水孔相通。射流器2的作用是提供高壓水流，噴入鉆頭本體上的出水孔。鉆頭本體3上的出水孔分為直孔4和斜孔5兩種，直孔4位于鉆頭本體3的中央，斜孔5為多個且以直孔4為中心呈輻射狀排列，多個斜孔5分別沿切線方向傾斜且傾斜方向一致。中央的直孔噴出的水流壓力最大，周向的斜孔由于沿切線方向傾斜，因此當射流器噴出的高壓水流噴入斜孔后，提供了一種旋轉力，使得鉆頭本體發生旋轉。

本實用新型中，所述的斜孔5均為順時針傾斜，或者所述的斜孔5均為逆時針傾斜。結果是鉆頭本體可以順時針旋轉，也可以逆時針旋轉。作為本實用新型的最佳實施方式，斜孔5的傾斜角度為30°。

由于鉆頭本體在旋轉時與外套內壁之間存在著很大的摩擦力，為了減少摩擦，所述的鉆頭本體3外側還裝有壓力軸承6。為了對壓力軸承進行固定，防止其脫出，在所述的壓力軸承6前端裝有軸承壓帽7。

使用時，射流器噴出高壓水流，高壓水流噴入斜孔后，鉆頭本體一邊噴出高壓水流一邊旋轉，不停地變換著力點，使得巖石上噴出的小孔逐漸連接成片，形成較大的成孔，從而達到水力旋轉噴射破巖的目的。