[發明專利]壓風降溫排渣鉆頭

有效

• 申請號: 202010918679.8
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN112196471B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發明（設計）人: 王兆義;郭慧珺;王建;程領存;郝建平;李亮
• 申請（專利權）人: 鄒城兗礦泰德工貿有限公司
• 主分類號: E21B10/38
• 分類號: E21B10/38
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 張清東

本發明涉及鉆頭技術領域，具體地說就是壓風降溫排渣鉆頭。壓風降溫排渣鉆頭包括鉆柄和鉆冠，所述的鉆冠設置于鉆柄頂部，所述的鉆冠與鉆柄內設有風道，所述的鉆冠包括連接座和設置于連接座頂部的若干個沖擊頭，所述的沖擊頭包括沖擊塊和沖擊柱，所述的沖擊塊底部與連接座固連，所述的沖擊柱設置于連接座上，所述的風道包括主風道和沖擊風道，所述的主風道設置于鉆柄內，所述的沖擊風道設置于鉆冠內。該裝置不僅能夠對沖擊柱起到一定的保護作用，同時還對風道的頂部起到遮擋作用，能夠有效防止鉆井過程中產生的碎屑飛濺到風道中，防止鉆頭損壞，提高鉆頭的使用壽命。

技術領域

本發明涉及鉆頭技術領域，具體地說就是壓風降溫排渣鉆頭。

背景技術

在鉆井過程中鉆頭是破碎巖石的主要工具，井眼是由鉆頭破碎巖石而形成的。一個井眼形成得好壞，所用時間的長短，除與所鉆地層巖石的特性和鉆頭本身的性能有關外，更與鉆頭和地層之間的相互匹配程度有關。鉆頭的合理選型對提高鉆進速度、降低鉆井綜合成本起著重要作用。

鉆頭是進行石油鉆井工作的重要工具之一，鉆頭是否適應巖石性質及其質量的好壞，在選用鉆井工藝方面起著非常重要的作用，特別是對鉆井質量、鉆探速度、鉆井成本方面產生著巨大的影響，PDC鉆頭是當今石油和天然氣勘探開發行業廣泛使用的一種破顏工具，它有效地提高了機械鉆具，縮短了鉆井周期。鉆孔過程中通過注水或者注風以達到對復合片冷卻的目的，防止因高速旋轉摩擦造成的溫度過高而造成復合片磨損脫落。注水鉆進實施中，由于水量大小變化及地層巖石松軟程度不同，常常會因為遇水巖石發育膨脹造成堵孔，而且注水鉆進在進行負角度及垂直鉆孔時往往因為反渣效果較差造成卡鉆，中途停鉆因巖屑遇水凝固而造成鉆桿抱死，因此注水鉆進在很多情況下不適合復合片鉆頭鉆孔使用。普通風壓鉆進時風壓通過鉆桿內孔傳遞至復合片鉆頭處，傳遞時由于鉆桿密封及輸送距離較長導致風量流失達不到有效的降溫效果，由于通風孔徑較大，風量分散不均勻，無法達到良好的排渣效果。

如申請號為CN201810113792.1的一種壓風降溫排渣復合片鉆頭，其在復合片下端設置壓風出口，通過高壓風對復合片進行風冷降溫，防止因風量不足及風速不夠造成的燒鉆、磨損等現象。但該申請的壓風出口與鉆頭平行設置，與鉆進方向平行，并且出風口上無任何遮擋物質，容易使鉆進過程中產生的碎屑崩如出風口，堵塞風道，造成鉆頭的損壞。

發明內容

為解決上述鉆頭鉆進過程中容易過熱損壞的問題，本發明提供了壓風降溫排渣鉆頭包括鉆柄和鉆冠，所述的鉆冠設置于鉆柄頂部，所述的鉆冠與鉆柄內設有風道，所述的鉆冠包括連接座和設置于連接座頂部的若干個沖擊頭，所述的沖擊頭包括沖擊塊和沖擊柱，所述的沖擊塊底部與連接座固連，所述的沖擊柱設置于連接座上，所述的風道包括主風道和沖擊風道，所述的主風道設置于鉆柄內，所述的沖擊風道設置于鉆冠內。

作為優化，所述的主風道為圓柱狀，所述的沖擊風道包括連接風道和漸開風道，所述的連接風道的下端和上端分別與主風道和漸開風道相連，所述的連接風道傾斜設置于連接座內。

作為優化，所述的沖擊頭設有三個，所述的沖擊頭一側的上部設有開槽，所述的沖擊柱設置于開槽內，所述的沖擊柱設有三個。

作為優化，所述的漸開風道的頂部設置于開槽底部并且與沖擊柱呈垂直關系，所述的漸開風道的頂部寬度大于底部寬度，所述的漸開風道頂部寬度與開槽寬度相同。

作為優化，所述的開槽底部外側設有擋板，所述的擋板向開槽內部傾斜。

作為優化，所述的連接風道底部寬度小于頂部寬度，所述的連接風道的頂部寬度等于漸開風道的底部寬度。

作為優化，所述的沖擊柱長度大于開槽的深度。