[實用新型]內排屑射流降壓鉆頭

有效

• 申請號: 201721063174.8
• 申請日: 2017-08-23
• 公開（公告）號: CN207609380U
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 陳緒躍;高德利;楊進
• 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;E21B10/46
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 劉丹;黃健

本實用新型提供一種內排屑射流降壓鉆頭，包括，聚晶金剛石復合片PDC鉆頭主體，所述PDC鉆頭主體內部設置有降壓結構、抽屑結構和輸送初始鉆井液的主流道，所述PDC鉆頭底端設置有排屑槽；所述降壓結構和所述主流道連通并與所述主流道反向設置，所述抽屑結構分別和所述降壓結構以及所述排屑槽連通，所述降壓結構用于使通過所述主流道的初始鉆井液從所述降壓結構反向沖出以產生負壓，所述抽屑結構用于利用所述負壓將攜巖鉆井液通過所述排屑槽吸入所述PDC鉆頭主體內部。本實用新型提供的內排屑射流降壓鉆頭能夠加速攜巖鉆井液的流動，高效的清洗井底巖屑和巖渣，提高鉆井的效率，避免井底壓持效應和巖屑重復破碎的問題。

技術領域

本實用新型涉及鉆井工具技術，尤其涉及一種內排屑射流降壓鉆頭，屬于鉆井與油氣工程技術領域。

背景技術

加快非常規油氣的勘探開發速度，降低勘探開發成本，對于推進我國非常規油氣產業化，實現“非常規油氣革命”，緩解我國油氣供需矛盾，具有重要的戰略意義。

鉆井速度是影響非常規油氣成本的主要因素之一。一口典型的油氣井中，接近50％的費用用于機械鉆進。據美國的研究與實踐表明：如果鉆井效率提高一倍，總的鉆井費用可以降低約25％。因此，提高機械鉆速是降低鉆井成本、實現效益最大化的首要追求。

降低井底壓力并實現井底局部反循環能夠有效提高機械鉆速，一方面降低井底壓差會降低井底待破碎巖石的塑性，并使得井底巖石由塑性向脆性轉變，從而降低破碎強度，提高破碎效率；另一方面實現井底局部反循環會減輕或消除井底巖屑的壓持效應，促使新產生的巖屑及時脫離井底巖石母體，避免重復破碎。

實用新型內容

針對上述缺陷，本實用新型提供一種內排屑射流降壓鉆頭，用來提高鉆井的效率。

本實用新型提供一種內排屑射流降壓鉆頭，包括：聚晶金剛石復合片PDC 鉆頭主體，所述PDC鉆頭主體內部設置有降壓結構、抽屑結構和輸送初始鉆井液的主流道，所述PDC鉆頭主體底端設置有排屑槽；

所述降壓結構和所述主流道連通并與所述主流道反向設置，所述抽屑結構分別和所述降壓結構以及所述排屑槽連通，所述降壓結構用于使通過所述主流道的初始鉆井液從所述降壓結構反向沖出以產生負壓，所述抽屑結構用于利用所述負壓將攜巖鉆井液通過所述排屑槽吸入所述PDC鉆頭主體內部；

所述主流道頂端為圓形通道，所述主流道的底端為梯形通道。

如上所述的內排屑射流降壓鉆頭，其中，所述降壓結構包括反向高速射流噴嘴以及與所述反向高速射流噴嘴的出口連通，并沿所述主流道的反方向延伸的負壓輸送通道；

所述反向高速射流噴嘴的入口與所述主流道連通。

如上所述的內排屑射流降壓鉆頭，其中，所述反向高速射流噴嘴的軸線與所述主流道的軸線之間的夾角為β，0°≤β＜90°。

如上所述的內排屑射流降壓鉆頭，其中，所述抽屑結構包括初始鉆井液正向射流噴嘴以及巖屑吸入管；

所述初始鉆井液正向射流噴嘴的入口與所述主流道的底端連通，所述初始鉆井液正向射流噴嘴的出口設置在所述排屑槽的近端，所述巖屑吸入管的入口設置在所述排屑槽的遠端，所述巖屑吸入管的出口與所述負壓輸送通道連通。

如上所述的內排屑射流降壓鉆頭，其中，所述初始鉆井液正向射流噴嘴的軸線與所述主流道的軸線之間具有夾角。

如上所述的內排屑射流降壓鉆頭，其中，所述負壓輸送通道由底端至頂端包括依序連通的負壓室、喉管以及旁通管，

所述負壓室的第一入口與所述反向高速射流噴嘴的出口連通；

所述負壓室的第二入口與所述巖屑吸入管的出口連通。