專利名稱:超高壓雙流道pdc鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及一種鉆探工具即鋼體PDC鉆頭。
背景技術(shù):
超高壓射流輔助鉆井技術(shù)可以大幅度提高鉆井速度。目前所使用的PDC鉆頭大多數(shù)適合在淺井、中深井中應(yīng)用,國內(nèi)外PDC鉆頭生產(chǎn)和研究單位所做的工作主要是在鉆頭體材料、切削齒形狀及使用壽命、鉆頭布齒方面進行改進,來提高鉆頭的使用壽命和鉆井速度。但是在深井特別是超深井中,由于地層可鉆性差,這些PDC鉆頭只考慮了常用鉆井泵壓下的水力設(shè)計,深井超深井鉆探中使用會由于地面泵壓限制,管柱壓力降增大而使鉆頭上的壓力降減小,造成井底水力能量低,致使鉆井速度慢,達不到快速鉆井目的。目前在深井、超深井鉆探中開始利用井下增壓泵來提高鉆頭的壓力降,利用高壓水射流的水力能量輔助PDC切削齒破巖,提高鉆井速度。在這種情況下,普通PDC鉆頭無法完成這項任務(wù),因此有必要設(shè)計制造超高壓PDC鉆頭。
技術(shù)內(nèi)容本實用新型的目的是要提供一種雙流道的超高壓PDC鉆頭。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的在鋼體PDC鉆頭的內(nèi)部設(shè)置一根超高壓管,超高壓管的上部連接井下增壓泵的出口端,下部通過鉆頭內(nèi)加工的流道連通超高壓射流噴嘴,超高壓噴嘴安裝在鋼體PDC鉆頭的刀翼上切削齒的后面,用超高壓射流輔助切削齒破巖。在鉆頭上部有一扶正裝置來扶正超高壓管。
圖1是依據(jù)本實用新型專利所提出的雙流道超高壓PDC鉆頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖詳細描述本實用新型的具體結(jié)構(gòu)。
依據(jù)本實用新型所提出的雙流道超高壓PDC鉆頭是以普通鋼體PDC鉆頭為基礎(chǔ),在鉆頭體3內(nèi)部設(shè)置一根超高壓管1,超高壓管1的上部連接井下增壓泵的出口端,下部通過鉆頭體內(nèi)加工的流道連通超高壓射流噴嘴9,超高壓噴嘴安裝在鋼體PDC鉆頭的刀翼上切削齒的后面,用超高壓射流輔助切削齒破巖。在鉆頭上部裝有一扶正裝置2用于扶正在鉆頭內(nèi)部的超高壓管1。扶正裝置2是缺口式環(huán)形卡簧,上下兩部分都是圓柱體,中間是通孔,在上部圓柱體和下部圓柱體的上部開有三條徑向縫,在兩條壁厚上開軸向流道。通過在鉆頭體上加工的流道與鉆頭內(nèi)腔相連的是可換式普通噴嘴5,普通噴嘴5與鉆頭體之間用絲扣連接,有“O”型密封圈4密封。超高壓管1下部通過絲扣與鉆頭體3相連,通過斜面密封,然后通過鉆頭體3上加工好的超高壓流道與超高壓噴嘴9相接,超高壓噴嘴9放在外套8內(nèi),通過內(nèi)有通孔的圓柱體7與超高壓流道相通,超高壓噴嘴圓柱體7、外套8與鉆頭體3之間有“O”型密封圈6進行密封。
權(quán)利要求1.一種超高壓雙流道PDC鉆頭,以普通鋼體PDC鉆頭為基礎(chǔ),其特征是在PDC鉆頭原有一個普通流道和普通噴嘴的情況下,在鉆頭體(3)內(nèi)部設(shè)置一根超高壓管(1),超高壓管的上端連接井下增壓泵的出口端,下端通過在鉆頭體(3)內(nèi)加工的超高壓流道與超高壓鉆頭噴嘴(9)相連接,超高壓鉆頭(9)按照在鋼體PDC鉆頭的刀翼上PDC切削齒的后面;鉆頭體(3)上部有扶正裝置(2)將超高壓管(1)固定在鉆頭腔內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高壓雙流道PDC鉆頭,其特征是扶正裝置(2)是缺口式環(huán)形卡簧,上下兩部分都是圓柱體,中間是通孔,在上部圓柱體和下部圓柱體的上部開有三條徑向縫,在兩條壁厚上開軸向流道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高壓雙流道PDC鉆頭,其特征是超高壓管(1)下端用絲扣與鉆頭體上的超高壓流道相連,上端與井下增壓器出口端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高壓雙流道PDC鉆頭,其特征是超高壓噴嘴(9)安裝在外套(8)內(nèi),通過有通孔的圓柱體(7)與鉆頭體的超高壓流道相連,整個外套通過絲扣與鉆頭體相連并且可換。
專利摘要本實用新型提供了一種超高壓雙流道PDC鉆頭,這是以普通鋼體PDC鉆頭為基礎(chǔ),在已有普通流道和普通噴嘴的情況下,在鉆頭體內(nèi)部設(shè)置一根超高壓管,超高壓管的上端連接井下增壓泵的出口端,下端通過在鉆頭體內(nèi)加工的超高壓流道與超高壓鉆頭噴嘴相連接,超高壓鉆頭安裝在鉆頭的刀翼上PDC切削齒的后面,進行超高壓射流切割巖石,輔助切削齒破巖。鉆頭體上部有扶正裝置將超高壓管固定在鉆頭腔內(nèi)。扶正裝置除了可以扶正超高壓管外,還開有軸向流道。普通噴嘴可換,超高壓噴嘴裝在外套里面,也可更換。
文檔編號E21B10/18GK2683822SQ20042003863
公開日2005年3月9日 申請日期2004年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月25日
發(fā)明者趙付國, 徐依吉 申請人:石油大學(xué)(華東)