專利名稱：加長噴嘴與中心噴嘴組合鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種在石油勘探鉆井中用于鉆穿中軟性地層的鉆頭，特別涉及一種按鉆井液導(dǎo)管或噴嘴特征分類的加長噴嘴與中心噴嘴組合鉆頭。
在石油鉆探過程中，使用牙輪鉆頭破碎的巖屑，是依靠鉆頭噴嘴噴出的液流將井底巖屑排出地面，但是，由于噴嘴設(shè)計(jì)不盡合理，在鉆進(jìn)時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)鉆頭被泥包的現(xiàn)象，降低了鉆頭切削巖石速度，影響了鉆井進(jìn)尺，延誤了完井時(shí)間。
本實(shí)用新型的目的，在于克服上述缺點(diǎn)而設(shè)計(jì)的一種加長噴嘴與中心噴嘴組合的鉆頭，它是在現(xiàn)有三牙輪鉆頭的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)中心噴嘴，堵住原來三個(gè)水眼中的其中兩個(gè)，在另一個(gè)水眼位置處，改為加長式噴嘴，從而在鉆進(jìn)中使鉆頭破碎巖石的速度增加，提高了鉆井速度。
其實(shí)現(xiàn)方式是下面以圖為例予以說明附圖
是加長噴嘴與中心噴嘴組合鉆頭示意圖。
它是由鉆頭體1、中心噴嘴2、導(dǎo)帽3、整體加長噴嘴4，噴嘴外殼5牙輪6組成。
制做時(shí)只要將原三牙輪鉆頭上面的兩個(gè)水眼堵死，剩余的另一個(gè)水眼將它改制成一個(gè)形狀為整體的光滑流線型加長噴嘴4，使噴嘴的出口面距鉆頭底部的距離為四倍噴嘴直徑即可，這樣可使射流在井底的沖擊力有明顯增加，從而提高井底的壓力梯度，減少了井底的渦流反流和滯流作用，進(jìn)而改善了井底流場(chǎng)，增大了水力破巖和凈化井底的能力，為了避免由于噴嘴出口下移減弱鉆井液清洗牙輪時(shí)的影響，為此，特在鉆頭中央部位安裝了中心噴嘴2，使流過中心噴嘴的鉆井液，呈散射狀而不發(fā)生鉆頭泥包，從而保持了在鉆進(jìn)過程中牙輪能有效地破碎地層，提高機(jī)械鉆速，延長鉆頭的使用壽命等優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，所具有的優(yōu)點(diǎn)是在原三牙輪鉆頭的基礎(chǔ)上，只要將原來鉆頭的三個(gè)水眼中的兩個(gè)水眼，封堵死，另一個(gè)節(jié)狀式結(jié)構(gòu)水眼改為整體的光滑流線型的長噴嘴水眼；并在鉆頭體的中心部位，另按裝一個(gè)中心噴嘴，就可以達(dá)到在鉆進(jìn)中消除泥包牙輪，提高鉆頭切削巖石能力，加快鉆井速度，延長鉆頭使用壽命目的，根據(jù)25只鉆頭的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，平均機(jī)械鉆速提高15％，鉆頭單只進(jìn)尺增加50％以上，本實(shí)用新型還可廣泛用于煤田，及其它地質(zhì)鉆探部門。
本實(shí)用新型由以下實(shí)施例給出
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。
在三牙輪鉆頭的水眼部位安裝一個(gè)圓錐形加長噴嘴4，該噴嘴的長度為100－125毫米，其大端直徑為20－25毫米，小端直徑為10－20毫米，內(nèi)孔形狀為流線型，內(nèi)孔表面有一層硬質(zhì)合金涂層，借以提高其表面耐磨性，噴嘴材質(zhì)可選用20鉻鉬鋼制做，加工完的加長噴嘴需放入直空燒結(jié)爐內(nèi)燒結(jié)后才能使用，該噴嘴在裝配時(shí)，首先把噴嘴裝入噴嘴外殼體5內(nèi)，(使噴嘴出口至鉆頭底面的距離為小端噴嘴直徑的四倍)，噴嘴小端面與殼體端面要留2－3毫米間隙，裝配時(shí)，采用錐體配合，應(yīng)敲緊，噴嘴的大端與小端的均用銅焊焊牢。然后，再把裝有噴嘴的殼體5堆放到鉆頭水眼部位，并與導(dǎo)帽3相接觸(導(dǎo)帽的作用是為了避免在鉆井過程中泥漿液在此所處產(chǎn)生渦流沖蝕鉆頭體)后，再用焊接方法將其焊牢。
另外，在鉆頭的中心線部位還安裝一個(gè)中心噴嘴2，其材質(zhì)為硬質(zhì)合金制做，中心噴嘴呈錐形體，大端直徑40－45m／毫米，小端直徑35－40毫米，外部錐度16，外錐與內(nèi)錐孔配合為緊配合，裝配時(shí)，對(duì)偶件要涂膠壓緊，然后在結(jié)合縫處焊接牢固。
權(quán)利要求1.一種用于石油、地質(zhì)勘探鉆井的加長噴嘴與中心噴嘴組合鉆頭，是由鉆頭體1、牙輪6組成，其特征在于所述的鉆頭體1的中心部位有一個(gè)內(nèi)、外形呈錐型體的中心噴嘴2，在牙輪鉆頭水眼部位裝有一個(gè)圓形的整體加長噴嘴4。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙輪鉆頭，其特征在于整體加長噴嘴4的內(nèi)孔為流線型，其內(nèi)表面是用硬質(zhì)合金噴涂的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙輪鉆頭，其特征在于整體加長噴嘴至鉆頭底面的距離為小端噴嘴直徑的四倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙輪鉆頭，其特征在于所述的中心噴嘴外錐與錐體內(nèi)錐孔配合為緊配合。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于石油地質(zhì)勘探鉆井中鉆穿中軟性地層的三牙輪鉆頭。目前，使用的三牙輪鉆頭，由于噴嘴設(shè)計(jì)不盡合理，在鉆井過程中，經(jīng)常出現(xiàn)鉆頭被泥包的現(xiàn)象；降低了鉆頭切削巖石速度，影響了鉆井進(jìn)尺。本實(shí)用新型是在原鉆頭的基礎(chǔ)上，將鉆頭中的一個(gè)水眼改為整體加長式噴嘴，并在鉆頭中部位置增加一個(gè)中心噴嘴，使用時(shí)即可消除泥包牙輪現(xiàn)象，加快鉆井速度，延長鉆頭使用壽命，使鉆頭單只進(jìn)尺速度提高到50％以上；本實(shí)用新型可廣泛用于石油、煤田地質(zhì)勘探部門。
文檔編號(hào)E21B10/18GK2093894SQ9120179
公開日1992年1月22日 申請(qǐng)日期1991年2月4日 優(yōu)先權(quán)日1991年2月4日
發(fā)明者蔡俊林, 武寶生, 林本初, 卓俊良, 施兆國 申請(qǐng)人:遼河石油勘探局鉆井二公司