專利名稱：鉆探鉆頭用扁噴嘴斜射流式加長噴嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于鉆探鉆頭的帶有扁噴嘴斜射流的加長噴嘴。它屬于對鉆井機械工程中水力機械聯(lián)合破巖工具的改進。它是通過新型的結(jié)構(gòu)來達到改進鉆頭的水力能量的分配和提高井底及牙齒清洗效果的目的。它主要是在常規(guī)的牙輪鉆頭上加設(shè)具有該新型結(jié)構(gòu)的加長噴嘴。
目前，在鉆探鉆井用的牙輪鉆頭中，為提高鉆頭的鉆進效果，一般采用普通圓噴嘴或加長圓噴嘴來進行井底和鉆頭牙輪的清洗。尤其是采用加長噴嘴，能夠縮短噴嘴到井底的距離，降低射流到井底的能量衰減，從而提高射流清巖和破巖的效果及鉆頭鉆速，降低鉆井成本。但射流以什么樣的方式噴出加長噴管和以什么樣的能量分配方式?jīng)_擊井底和清洗鉆頭，仍可具有不同的形式。通常的加長噴嘴是以圓出口噴嘴、單股射流以垂直或傾斜方式?jīng)_擊井底。這樣的射流雖然可直接沖擊井底，但卻不能更有效地清洗噴嘴前后的兩個牙輪和輔助沖擊牙輪牙齒周圍壓開的巖石裂紋，致使射流的能量得不到更加充分的利用和進一步消除巖屑的重復(fù)破碎現(xiàn)象。
本實用新型的目的就在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種既可充分利用射流的能量來有效地清洗噴嘴前后牙輪下的井底，又可延長牙輪鉆頭壽命的具有新型結(jié)構(gòu)的扁噴嘴斜射流加長噴嘴。它是由導(dǎo)流頭、加長管體、分流體及扁出口噴嘴等構(gòu)成，即在本實用新型中是將導(dǎo)流頭、加長管體、分流體及扁出口噴嘴相串聯(lián)而成。
附


圖1即為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中，
圖1A是本實用新型的局部剖示圖；
圖1B是本實用新型的B向側(cè)示圖；
圖1C是本實用新型的A向頂示圖。
附圖2即為本實用新型的展開工作示意圖。
附圖的圖面說明如下1┄導(dǎo)流頭 2┄加長管體 3┄分流體 4┄扁出口噴嘴5┄前牙輪 6┄后牙輪 7┄加長噴嘴 8┄井底為了實現(xiàn)本實用新型的上述目的，其設(shè)計者是將導(dǎo)流頭(1)設(shè)計成呈喇叭狀的，并將其小出口與加長管體(2)相聯(lián)接，分流體(3)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為一個進口和兩個出口，其兩個出口分別與兩個扁出口噴嘴(4)相聯(lián)接；其扁出口噴嘴(4)的進口截面可以是圓形，其出口截面則可以是扁圓形，也可以是矩形的；其導(dǎo)流頭(1)、加長管體(2)設(shè)計成可以是一體的，也可以是分體組裝的；其分流體(3)與扁出口噴嘴(4)可以是一體的，也可以是分體焊接而成或螺紋聯(lián)接而成。為了使整個加長噴嘴的內(nèi)壁具有較強的耐沖蝕性，則在導(dǎo)流頭(1)、加長管體(2)及分流體(3)的內(nèi)壁上都襯附有耐沖蝕的襯套。
下面將結(jié)合實施例來詳敘本實用新型的結(jié)構(gòu)特點在實際設(shè)計制造中，本實用新型的設(shè)計者是將導(dǎo)流頭(1)、加長管體(2)設(shè)計為一體，將分流體(3)和兩個扁出口噴嘴(4)設(shè)計為一體，其加長管體(2)和噴嘴(4)結(jié)構(gòu)如附
圖1所示，并在其內(nèi)壁上都襯設(shè)了耐沖蝕的襯套。然后，將該加長噴嘴加設(shè)到常規(guī)牙輪鉆頭上即可。這樣，通過本實用新型射出的高壓流體是從加長噴嘴(7)分流體(3)所裝的兩個扁出口噴嘴(4)以兩股傾斜射流同時射向井底(8)，一股射流沖洗前一個牙輪(5)的后側(cè)，另一股射流沖洗后一個牙輪(6)的前側(cè)。沖擊牙輪后側(cè)時，當鉆頭牙輪吃入地層后，牙輪的周圍產(chǎn)生微裂紋，射流沖擊井底的微裂紋，起到輔助破巖的作用；沖擊牙輪的前側(cè)時，可在牙輪的牙齒接觸井底之前及時地將牙齒下的巖屑清除，防止巖屑的重復(fù)破碎，保證了牙齒接觸新的井底而起到了有效的清巖作用。
由于本實用新型采用了新型的加長噴嘴，既使過去的單射流改為雙射流，又改變了射流的出口形狀，使其能更有利地沖洗井底。這是因為扁出口噴嘴射流的動壓力梯度大于圓出口射流噴嘴的動壓力梯度，且沖洗范圍大。所以，采用該加長噴嘴的鉆探鉆頭，可明顯地改善進底流場，提高射流清巖和破巖的能力，增加單只鉆頭的機械鉆速和進尺，降低鉆井成本。尤其是在深井鉆探的大尺寸井眼內(nèi)更能體現(xiàn)其優(yōu)越性，因為大尺寸鉆頭的牙輪之間有足夠的空間安置這種加長噴嘴。
權(quán)利要求1.鉆探鉆頭用扁噴嘴斜射流式加長噴嘴，它是由導(dǎo)流頭(1)、加長管體(2)、分流體(3)及扁出口噴嘴(4)等構(gòu)成，其特征在于導(dǎo)流頭(1)、加長管體(2)、分流體(3)及扁出口噴嘴(4)是相貫串聯(lián)而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆探鉆頭用扁噴嘴斜射流式加長噴嘴，其特征在于導(dǎo)流頭(1)是呈喇叭狀，其小出口與加長管體(2)相聯(lián)接，分流體(3)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為一個進口和兩個出口，其兩個出口分別與兩個扁出口噴嘴(4)相聯(lián)接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉆探鉆頭用扁噴嘴斜射流式加長噴嘴，其特征在于扁出口噴嘴(4)的進口截面可以是圓形，其出口截面可以是扁圓形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉆探鉆頭用扁噴嘴斜射流式加長噴嘴，其特征在于扁出口噴嘴(4)的進口截面可以是圓形，其出口截面可以是矩形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉆探鉆頭用扁噴嘴斜射流式加長噴嘴，其特征在于導(dǎo)流頭(1)、加長管體(2)可以是一體的，也可以是分體組裝的；其分流體(3)與扁出口噴嘴(4)可以是一體的，也可以是分體焊接而成或螺紋聯(lián)接而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉆探鉆頭用扁噴嘴斜射流式加長噴嘴，其特征在于導(dǎo)流頭(1)、加長管體(2)及分流體(3)的內(nèi)壁上都襯附有耐沖蝕的襯套。
專利摘要一種鉆探鉆頭用扁噴嘴斜射流加長噴嘴，它是通過在加長噴管體上加設(shè)具有兩個扁出口的噴嘴來達到改進鉆頭的水力能量的分配和提高井底及牙齒清洗效果的目的。它主要是由導(dǎo)流頭、加長管體、分流體及扁出口噴嘴等構(gòu)成。用該加長噴嘴的鉆探鉆頭，可明顯地改善進底流場，提高射流清巖和破巖的能力和增加單只鉆頭的機械鉆速及進尺，降低鉆井成本。
文檔編號E21B10/08GK2140952SQ9223747
公開日1993年8月25日 申請日期1992年11月23日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月23日
發(fā)明者管志川, 陳庭根, 楊寶德 申請人:石油大學(xué)(華東)