一種環(huán)流射吸減圍壓鉆頭的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種石油鉆探用的鉆井工具，具體涉及一種環(huán)流射吸減圍壓鉆頭。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在石油鉆探領域，主要使用聚晶金剛石鉆頭破巖，也稱為PDC鉆頭?，F(xiàn)有的PDC鉆頭主要由鉆頭本體、刀翼、切削齒和鉆頭面噴嘴構(gòu)成?，F(xiàn)有的PDC鉆頭存在如下缺點:在鉆井過程中，通常井筒液柱壓力大于地層壓力，井底形成圍壓，，鉆頭切削下來的巖肩被壓持在井底，不利于巖肩的清除，造成重復切削，極大地降低了鉆頭的破巖效率。特別是在高密度鉆井液的鉆井過程中更為突出。鉆探實踐表明，降低井底圍壓，減小壓持效應，可以顯者提尚機械鉆速，從而提尚鉆井效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是為了提供一種環(huán)流射吸減圍壓鉆頭，本發(fā)明增加了與鉆頭面噴嘴反向的射吸結(jié)構(gòu)，依據(jù)射流栗的原理，能夠使井底的壓力始終處于較低的狀態(tài)，實現(xiàn)降低鉆頭工作面圍壓的目的，減小壓持效應，從而顯著提高鉆井的機械鉆速。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]—種環(huán)流射吸減圍壓鉆頭，其特征在于:包括鉆頭本體和環(huán)流射吸裝置；
[0006]所述鉆頭本體的下端沿圓周設置有多個刀翼，相鄰的兩個刀翼之間形成排肩槽，每個刀翼上均設置有一排切削齒;所述鉆頭本體的內(nèi)部沿軸向設有中心流道;所述鉆頭本體的內(nèi)部還設有多個分別與中心流道連通的噴射流道，噴射流道的出水口位于相鄰的兩個刀翼之間，每個噴水流道的出水口處均設有一個鉆頭面噴嘴;所述鉆頭本體的內(nèi)部還設有至少一個反向射流通道，所述反向射流通道的進水口與中心流道連通，其出水口貫穿所述鉆頭本體的外側(cè)壁；
[0007]所述環(huán)流射吸裝置包括一個環(huán)形射吸套和至少一組射吸栗，所述環(huán)形射吸套固定在所述鉆頭本體的外壁上，所述環(huán)形射吸套與所述鉆頭本體的外壁之間形成有環(huán)形空腔；所述環(huán)形空腔的一端設有與所述排肩槽連通的進液口，其另一端設有至少一個出液口；所述環(huán)形空腔與反向射流通道的出液口連通;所述射吸栗包括一射吸管和一射吸噴嘴;所述射吸管安裝在所述環(huán)形空腔的出液口中，所述射吸噴嘴安裝在所述反向射流通道的出液口中；所述射吸管和射吸噴嘴的中心線位于同一軸線上，所述射吸管和射吸噴嘴之間留有間距。
[0008]實現(xiàn)本發(fā)明的一種實施方式是:所述鉆頭本體的中心流道中設有過濾裝置;所述過濾裝置為帶有過濾孔的過濾管。
[0009]實現(xiàn)本發(fā)明的一種實施方式是:所述環(huán)形射吸套的外壁上設置倒劃眼齒。
[0010]實現(xiàn)本發(fā)明的一種實施方式是:所述切削齒通過焊接固定在鉆頭本體的刀翼上；所述鉆頭面噴嘴通過螺紋連接在噴水流道的出水口中。
[0011]實現(xiàn)本發(fā)明的一種實施方式是:所述環(huán)形射吸套與鉆頭本體之間通過定位銷定位并通過焊接固定連接。
[0012]實現(xiàn)本發(fā)明的一種實施方式是:所述環(huán)形射吸套的側(cè)壁上還開設有耐磨帶與耐磨齒，作為鉆頭的加強保徑，側(cè)壁間的空間形成回流排肩槽。
[0013]實現(xiàn)本發(fā)明的一種實施方式是:所述反向射流通道的數(shù)量為為一個、二個、三個、四個或五個，與之對應，所述射吸栗的數(shù)量為為一組、二組、三組、四組或五組，所述環(huán)形空腔的出液口的數(shù)量為一個、二個、三個、四個或五個。
[0014]實現(xiàn)本發(fā)明的一種實施方式是:所述刀翼的數(shù)量為三個、四個、五個、六個或七個，與之對應，所述切削齒的數(shù)量為三排、四排、五排、六排或七排。
[0015]實現(xiàn)本發(fā)明的一種實施方式是:所述噴水流道的數(shù)量為三個、四個、五個、六個或七個，與之對應，所述鉆頭面噴嘴的數(shù)量為三個、四個、五個、六個或七個。
[0016]本發(fā)明的有益效果在于:
[0017]本發(fā)明在現(xiàn)有聚晶金剛石鉆頭結(jié)構(gòu)的基礎上，增加與鉆頭面噴嘴反向的環(huán)流射吸裝置。鉆井液經(jīng)鉆頭中心流道后分流，一部分仍由原來的鉆頭面噴嘴沖擊井底后帶動巖肩上返；另一部分由過濾裝置過濾后流入環(huán)流射吸裝置，這部分鉆井液經(jīng)射吸噴嘴流出后會產(chǎn)生高速低壓區(qū)，從而將經(jīng)鉆頭面噴嘴上返部分的巖肩快速地吸入射吸管混合，進行動量與質(zhì)量的交換，在射吸管的末端，巖肩與鉆井液仍具有較高的流速(動能)，進入與井壁的環(huán)空后，流速降低，部分動能轉(zhuǎn)換成壓能，帶動巖肩迅速上返到地面。由于射吸噴嘴噴出的鉆井液壓力較低，井底的巖肩與鉆井液被吸入射吸管并即時上返，使井底的壓力始終處于較低的狀態(tài)，實現(xiàn)降低鉆頭工作面圍壓的目的，減小壓持效應，從而顯著提高鉆井的機械鉆速。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明實施例1的環(huán)流射吸減圍壓鉆頭的仰視結(jié)構(gòu)示意圖。
[〇〇19]圖2為圖1的A-A向剖視圖。
[0020]其中，1、鉆頭本體；11、中心流道；12、噴水流道；13、反向射流通道;2、刀翼;21、排肩槽;3、切削齒;4、鉆頭面噴嘴;5、環(huán)流射吸裝置;51、環(huán)形射吸套;511、加強保徑及回流排肩槽;52、射吸栗;521、射吸管;522、射吸噴嘴;6、環(huán)形空腔;7、過濾裝置。
【具體實施方式】
[0021]下面，結(jié)合附圖以及【具體實施方式】，對本發(fā)明做進一步描述:
[0022]實施例1:
[0023]參照圖1-圖2,本實施例所述的一種環(huán)流射吸減圍壓鉆頭，包括鉆頭本體1和環(huán)流射吸裝置5;
[0024]所述鉆頭本體1的下端沿圓周設置有六個刀翼2,相鄰的兩個刀翼2之間形成排肩槽21，每個刀翼2上均設置有一排切削齒3;所述鉆頭本體1的內(nèi)部沿軸向設有中心流道11;所述鉆頭本體1的內(nèi)部還設有六個分別與中心流道11連通的噴水流道12，噴水流道12的出水口位于相鄰的兩個刀翼2之間，每個噴水流道12的出水口處均設有一個鉆頭面噴嘴4;所述鉆頭本體1的內(nèi)部還設有三個反向射流通道13,所述反向射流通道13的進水口與中心流道11連通，其出水口貫穿所述鉆頭本體1的外側(cè)壁；
[0025]所述環(huán)流射吸裝置5包括一個環(huán)形射吸套51和三組射吸栗52,所述環(huán)形射吸套51固定在所述鉆頭本體1的外壁上，所述環(huán)形射吸套51與鉆頭本體1之間通過定位銷定位并通過焊接固定連接。所述環(huán)形射吸套51與所述鉆頭本體1的外壁之間形成有環(huán)形空腔6;所述環(huán)形空腔6的一端設有與所述排肩槽21連通的進液口，其另一端設有三個出液口；所述環(huán)形空腔6與反向射流通道13的出液口連通;所述射吸栗52包括一射吸管521和一射吸噴嘴522;所述射吸管521安裝在所述環(huán)形空腔6的出液口中，所述射吸噴嘴522