[實(shí)用新型]用于徑向水平井的自旋轉(zhuǎn)噴射鉆頭

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420506028.8
• 申請日: 2014-09-03
• 公開（公告）號: CN204024491U
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳欣袁;付勝利;張恒;楊文領(lǐng);魏臣興;范永濤;劉大偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B10/60
• 分類號: E21B10/60
• 代理公司: 天津才智專利商標(biāo)代理有限公司 12108
• 代理人: 王顕

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及石油、天然氣開采和油氣田增產(chǎn)作業(yè)裝置領(lǐng)域，尤其是一種用于徑向水平井的自旋轉(zhuǎn)噴射鉆頭。

背景技術(shù)

徑向水平井技術(shù)是指利用高壓水射流噴射方法在一口井的同一個(gè)產(chǎn)層或不同產(chǎn)層內(nèi)沿徑向鉆出一個(gè)或多個(gè)水平井眼，達(dá)到增加油氣通道，提高油氣藏動(dòng)用程度的一種高效的油氣井增產(chǎn)技術(shù)。該技術(shù)既可以在新井中實(shí)施，又可以在老井中應(yīng)用，非常適合于開發(fā)低滲透油層、薄油層、裂縫性油層以及巖性圈閉油藏，特別適用于煤層氣和頁巖氣開采。其中采用何種高壓噴射鉆頭能夠快速順暢的在地層中鉆出壁面規(guī)則20mm左右的孔眼是徑向水平井的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前常用于徑向水平井的高壓噴射噴頭，一般有兩種，一種是單孔連續(xù)噴射噴頭，一種是多孔自進(jìn)式噴頭。這兩種噴頭都是以連續(xù)直射流沖擊破壞方式對巖層進(jìn)行破碎的。當(dāng)射流流體的瞬時(shí)沖擊力大于巖層的抗壓強(qiáng)度時(shí)，巖石就會發(fā)生破碎。而在淹沒狀態(tài)下，連續(xù)射流易產(chǎn)生水墊效應(yīng)，降低了射流破巖的效率。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種具有高效噴射效率的用于徑向水平井的自旋轉(zhuǎn)噴射鉆頭。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型包括鉆頭本體和旋轉(zhuǎn)噴射頭，所述鉆頭本體前端密封安裝有能夠在其內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的所述旋轉(zhuǎn)噴射頭，后端連接有高壓軟管，所述旋轉(zhuǎn)噴射頭內(nèi)部形成有流體通道，該流體通道后端設(shè)有多條螺旋溝槽，所述旋轉(zhuǎn)噴射頭前端形成有圓弧面，外周壁上形成有弧形凹槽，該旋轉(zhuǎn)噴射頭上還設(shè)有多個(gè)與所述流體通道相連通的噴射孔，所述噴射孔包括一主噴射孔、多個(gè)輔助噴射孔和多個(gè)推進(jìn)噴射孔，所述主噴射孔設(shè)在旋轉(zhuǎn)噴射頭圓弧面的最前端，該主噴射孔中心線與所述鉆頭本體中心軸線共線，多個(gè)所述輔助噴射孔周向均布在旋轉(zhuǎn)噴射頭圓弧面上，每個(gè)所述輔助噴射孔中心線與所述鉆頭本體中心軸線形成夾角α，其夾角α在20°～50°之間，多個(gè)所述推進(jìn)噴射孔周向均布在旋轉(zhuǎn)噴射頭的弧形凹槽內(nèi)，每個(gè)所述推進(jìn)噴射孔中心線與所述鉆頭本體中心軸線形成夾角β，其夾角β在40°～60°之間。

所述旋轉(zhuǎn)噴射頭與鉆頭本體相連接的外周壁上設(shè)有兩個(gè)溝槽，兩個(gè)所述溝槽內(nèi)分別安裝有O圈和耐磨環(huán)，所述旋轉(zhuǎn)噴射頭與鉆頭本體之間還設(shè)有軸承。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型利用高壓流體自身能量，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)射流，一邊噴射一邊旋轉(zhuǎn)，使得射流打擊面不斷變化，減小了淹沒狀態(tài)下的水墊效應(yīng)，提高了噴射效率，并起到了擴(kuò)孔的作用，且設(shè)有反向推進(jìn)噴射孔，利于排屑和向前推進(jìn)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型用于徑向水平井的自旋轉(zhuǎn)噴射鉆頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中A-A剖面圖；

圖3為圖1的右視圖。

其中：1.鉆頭本體、2.旋轉(zhuǎn)噴射頭、3.推進(jìn)噴射孔、4.輔助噴射孔、5.主噴射孔、6.螺旋溝槽、7.O圈、8.耐磨環(huán)、9.軸承

具體實(shí)施方式

參見圖1至圖3，本實(shí)用新型的用于徑向水平井的自旋轉(zhuǎn)噴射鉆頭包括鉆頭本體1和旋轉(zhuǎn)噴射頭2，所述鉆頭本體1前端密封安裝有能夠在其內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的所述旋轉(zhuǎn)噴射頭2，后端連接有高壓軟管，所述旋轉(zhuǎn)噴射頭2內(nèi)部形成有流體通道，該流體通道后端設(shè)有多條螺旋溝槽6，所述旋轉(zhuǎn)噴射頭2前端形成有圓弧面，外周壁上形成有弧形凹槽，該旋轉(zhuǎn)噴射頭2上還設(shè)有多個(gè)與所述流體通道相連通的噴射孔，所述噴射孔包括一主噴射孔5、多個(gè)輔助噴射孔4和多個(gè)推進(jìn)噴射孔3，所述主噴射孔5設(shè)在旋轉(zhuǎn)噴射頭2圓弧面的最前端，該主噴射孔5中心線與所述鉆頭本體1中心軸線共線，多個(gè)所述輔助噴射孔4周向均布在旋轉(zhuǎn)噴射頭2圓弧面上，每個(gè)所述輔助噴射孔4中心線與所述鉆頭本體1中心軸線形成夾角α，其夾角α在20°～50°之間，多個(gè)所述推進(jìn)噴射孔3周向均布在旋轉(zhuǎn)噴射頭2的弧形凹槽內(nèi)，每個(gè)所述推進(jìn)噴射孔3中心線與所述鉆頭本體1中心軸線形成夾角β，其夾角β在40°～60°之間。

所述旋轉(zhuǎn)噴射頭2與鉆頭本體1相連接的外周壁上設(shè)有兩個(gè)溝槽，兩個(gè)所述溝槽內(nèi)分別安裝有O圈7和耐磨環(huán)8，所述旋轉(zhuǎn)噴射頭2與鉆頭本體1之間還設(shè)有軸承9。

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：