[實用新型]隨鉆進變嘴徑鉆頭噴嘴

無效

• 申請號: 92220908.1
• 申請日: 1992-09-21
• 公開（公告）號: CN2134480Y
• 公開（公告）日: 1993-05-26
• 發明（設計）人: 付興濤;仇自力;安圣究
• 申請（專利權）人: 大慶石油管理局鉆井研究所
• 主分類號: E21B10/18
• 分類號: E21B10/18
• 代理公司: 大慶市專利事務所
• 代理人: 米萬澤

本實用新型涉及在石油鉆井鉆頭上用于高壓噴射鉆井工藝技術的一種隨鉆進變嘴徑鉆頭噴嘴。

由于在石油鉆井中研究和推廣了高壓噴射鉆井工藝技術，鉆井速度有了很大提高。但在研究高壓噴射鉆井工藝技術中，在地面泵功率一定的條件下如何充分利用泵功率的問題懸而未決。隨鉆進過程中井內環空壓力損耗的逐漸增加，使實際泵功率隨之而逐漸上升，要求鉆頭噴嘴直徑也相應隨井深的增加而逐漸增大，但是目前的噴嘴直徑設計是按鉆頭預計鉆達的井深及其它條件設計的，噴嘴直徑始終保持不變。例如，一只鉆頭可鉆達2000米，按第一只鉆頭下井時，目前噴嘴直徑只能按2000米設計。這種設計使鉆頭在工作前期很長井段內噴嘴直徑偏大，不能充分利用泵功率。又如，1200米井深的調整井，目前可以一只鉆頭完鉆，鉆頭噴嘴只能按加重后的密度和1200米的井深來設計，相對鉆井液加重前很長井段所要求的噴嘴直徑偏大，不能充分利用泵功率來提高鉆速，浪費了泵功率。因而不適于鉆頭下井初始井深所要求的較小的噴嘴直徑，使鉆頭工作的較長井段的泵壓偏低，不能達到高壓噴射鉆井技術的要求。其結果降低了鉆頭的水馬力和泵功率，降低了鉆進過程中水力輔助破巖效果，導致鉆頭的早期磨損，降低了鉆頭的使用壽命和鉆頭進尺，增加了起下鉆時間和工人的勞動強度。

本實用新型的目的在于克服上述目前技術中的缺點之處，而提出一種使噴嘴直徑隨鉆進逐漸變大，達到全井鉆進過程中基本保持泵壓恒定，充分利用泵功率來提高機械鉆速的隨鉆進變嘴徑鉆頭噴嘴。

本實用新型的目的可通過以下技術方案達到：在以鉆頭鉆達井深設計的碳化鎢噴嘴孔上鑲內襯套，襯套采用經熱處理（淬火）的硬度達到Rc55－62的T10工具鋼制成，襯套的出口內徑按鉆頭下井初始井深來設計；或在碳化鎢噴嘴出口端連接襯套。

上述鉆頭噴嘴，當在碳化鎢噴嘴出口端連接襯套時，可在碳碳化鎢噴嘴套裝外套，襯套與外套可螺紋連接；襯套可用與T10工具鋼具有相應硬度的其它適用材質加工，而外套可采用與襯套同材質加工；襯套與碳化鎢噴嘴可用粘和劑粘接。

本實用新型與現用鉆頭噴嘴相比有如下效果：

由于硬度Rc55－62的適用材質的直徑具有在鉆井液高速沖蝕下逐漸增大的特點，因而隨井深的增加保持泵壓不變。當鉆頭鉆達設計井深前，直徑逐漸增大到接近或等于碳化鎢噴嘴直徑，碳化鎢噴嘴直徑開始工作，此時噴嘴直徑不再增大，直至鉆達設計井深，保持了泵壓的恒定。

圖1是本實用新型的半剖結構示圖。

圖2是圖1上襯套2另一實施例半剖結構示圖。

下面結合附圖對本新型做進一步說明：

由附圖1所示，因鉆頭上通用碳化鎢噴嘴的硬度高，在高壓、高速鉆井液噴射下不被沖蝕，其孔徑不變。可是碳化鎢噴嘴直徑是按鉆頭鉆達的井深來設計，在此噴嘴上鑲內襯套2，襯套2由經熱處理（淬火）的硬度達到Rc55－62的T10工具鋼制成，襯套2的出口內徑按下井初始井深來設計；或在碳化鎢噴嘴1上出口端部連接襯套2。

上述鉆頭噴嘴，當在碳化鎢噴嘴1上出口端部連接襯套2時，可在噴嘴1上套裝普通鋼材3，襯套2與外套3螺紋連接，之間有墊圈4。

本實用新型的技術特征是在以鉆頭鉆達井深設計的碳化鎢噴嘴孔上鑲有襯套2，而襯套2的出口處內徑要按鉆頭下井初始井深來設計；二者（1、2）可用粘和劑粘接。當按圖2連接襯套2時，噴嘴1上套裝的外套3也可采用普通鋼來加工。