[發(fā)明專(zhuān)利]一種反循環(huán)鉆井專(zhuān)用鉆頭

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011576691.1
• 申請(qǐng)日: 2020-12-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112392405B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李黔;尹虎;郭亮;王國(guó)強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): E21B10/60
• 分類(lèi)號(hào): E21B10/60;E21B21/00
• 代理公司: 成都金英專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

本發(fā)明提供了一種反循環(huán)鉆井專(zhuān)用鉆頭，涉及反循環(huán)鉆井鉆具技術(shù)領(lǐng)域，解決現(xiàn)有反循環(huán)鉆井鉆頭保徑時(shí)長(zhǎng)短、易堵塞和攜巖能力差的技術(shù)問(wèn)題，該反循環(huán)鉆井專(zhuān)用鉆頭包括鉆頭基體（10）、活塞外套（12）、加壓活塞（13）、加壓連接件（18），該鉆頭基體（10）通過(guò)平鍵（20）與加壓連接件（18）連接，活塞外套（12）與鉆頭基體（10）之間密封安裝有活塞外套矩形環(huán)（11），活塞外套（12）與加壓活塞（13）間密封安裝有活塞矩形環(huán)氣環(huán)一（14）、活塞矩形環(huán)油環(huán)（15）、活塞矩形環(huán)氣環(huán)二（16）接。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)鉆井過(guò)程中剪切破巖能力強(qiáng)、保徑時(shí)長(zhǎng)持久、攜巖容易、吸力強(qiáng)、可防堵塞、自帶加壓功能，具有反循環(huán)鉆井過(guò)程高效、穩(wěn)定的運(yùn)行的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及反循環(huán)鉆井鉆具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種反循環(huán)鉆井專(zhuān)用鉆頭。

背景技術(shù)

反循環(huán)鉆井是指介質(zhì)（鉆井液、空氣等）從地面鉆井設(shè)備經(jīng)過(guò)管線(xiàn)從環(huán)空進(jìn)入井筒到達(dá)井底，攜帶巖屑依次經(jīng)過(guò)反循環(huán)專(zhuān)用鉆頭、鉆具內(nèi)眼、水龍頭、立管等上返至地面的一種鉆井技術(shù)。

反循環(huán)鉆井技術(shù)能有效降低井底當(dāng)量泥漿密度、降低井底巖屑重復(fù)研磨率等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在能源開(kāi)采領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛。氣舉反循環(huán)是將鉆井介質(zhì)沿井壁環(huán)空、反循環(huán)鉆頭，雙壁鉆桿內(nèi)管，形成一種密度小于液體的液氣混合物，由于氣體不斷壓入封閉的管內(nèi)的液體中，使得管內(nèi)的液氣混合物密度同井內(nèi)的液體產(chǎn)生壓差，從而將氣、液、固三相流以較高的流速排至地面，沉淀后鉆井液再流向井內(nèi)，如此循環(huán)形成連續(xù)鉆進(jìn)的過(guò)程反循環(huán)空氣鉆井正在成為欠平衡鉆井技術(shù)的新分支，但是這種鉆井技術(shù)缺乏配套的專(zhuān)用鉆頭。

目前反循環(huán)鉆井專(zhuān)用鉆具所使用的鉆頭主要是基于現(xiàn)有三牙輪鉆頭改進(jìn)而來(lái)，但其存在保徑時(shí)長(zhǎng)短、易堵塞、攜巖能力差等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種反循環(huán)鉆井專(zhuān)用鉆頭，解決現(xiàn)有反循環(huán)鉆井鉆頭保徑時(shí)長(zhǎng)短、易堵塞和攜巖能力差的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明提供的諸多技術(shù)方案中的優(yōu)選技術(shù)方案所能產(chǎn)生的諸多技術(shù)效果詳見(jiàn)下文闡述。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種反循環(huán)鉆井專(zhuān)用鉆頭，包括切削齒復(fù)合片、切削齒基體、鉆頭基體、活塞外套、加壓活塞和加壓連接件，所述切削齒復(fù)合片安裝在切削齒基體上，所述切削齒基體安裝在鉆頭基體內(nèi)部，活塞外套與加壓連接件通過(guò)螺紋連接，所述鉆頭基體通過(guò)平鍵與加壓連接件連接，活塞外套與鉆頭基體之間密封安裝有活塞外套矩形環(huán)，加壓活塞與活塞外套之間安裝有活塞矩形環(huán)氣環(huán)一、活塞矩形環(huán)油環(huán)和活塞矩形環(huán)氣環(huán)二；其中：

所述活塞外套的內(nèi)外臺(tái)階上還分別安裝有活塞外套內(nèi)墊片和活塞外套外墊片，鉆頭基體與加壓連接件之間密封安裝有加壓連接件密封矩形環(huán)，所述鉆頭基體內(nèi)孔臺(tái)階上通過(guò)阻隔塞螺栓安裝有阻隔塞和阻隔塞，所述鉆頭基體的外壁還通過(guò)保徑螺栓安裝有保徑墊片、保徑滾珠和保徑片。

優(yōu)選地，所述加壓連接件上開(kāi)設(shè)有多個(gè)空氣流道一。

優(yōu)選地，所述空氣流道一圍繞鉆具中心軸線(xiàn)環(huán)形分布。

優(yōu)選地，所述空氣流道一與鉆頭基體之間還設(shè)有環(huán)形間隙。

優(yōu)選地，所述鉆頭基體內(nèi)也開(kāi)設(shè)有多個(gè)空氣流道二。

優(yōu)選地，所述空氣流道二圍繞鉆具中心軸線(xiàn)環(huán)形分布。

優(yōu)選地，每個(gè)所述空氣流道二中部設(shè)有一個(gè)矩形腔室，矩形腔室一側(cè)向中心通道開(kāi)設(shè)有通孔。

優(yōu)選地，所述鉆頭基體側(cè)面安裝有五組保徑模塊，每組保徑模塊設(shè)有九個(gè)圓形凹槽。

優(yōu)選地，所述保徑滾珠、保徑墊片和保徑片依次裝入被保徑螺栓固定。

優(yōu)選地，所述阻隔塞墊片、阻隔塞分別裝入被阻隔塞螺栓固定。

基于上述技術(shù)方案，可產(chǎn)生如下技術(shù)效果：