一种涡轮式旋转喷射钻头制造技术

本实用新型专利技术涉及一种径向水平井喷射钻井用的涡轮式旋转喷射钻头。它解决现有径向水平井钻井用的喷射钻头破岩效率较低，井眼质量差的问题。其技术方案是：涡轮转子叶片盘和涡轮定子叶片盘套在一起组成涡轮，把涡轮转子叶片盘和涡轮定子叶片盘组成的涡轮从旋转轴上端套入旋转轴，共套入三组涡轮安装在旋转轴上；推力轴承安装在外壳内腔下部台阶面上，旋转轴和涡轮组整体置入外壳内腔，上接头下端和外壳上端丝扣连接；喷射头上端和旋转轴下端丝扣连接；上接头上端和上部钻井软管丝扣连接。本实用新型专利技术的喷射头可以旋转，副喷射孔反向射流形成的井眼更为圆整，井眼更大，井眼质量更好，提高油藏采收率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种径向水平井喷射钻井用的涡轮式旋转喷射钻头。
技术介绍
在石油天然气工程中，径向水平井钻井技术是利用高压水射流在油藏的某一层位或多个层位沿径向钻出多个水平分支井眼的钻井技术。径向水平井钻井技术既可以用于新井的开发又适合进行老井的改造，有利于进行薄油层、低渗透油气藏以及煤层气的增产。喷射钻头是径向水平井钻井技术的核心工具之一，其作用不仅要进行破岩，还必须为分支软管前进提供动力。目前径向水平井钻井技术使用的喷射钻头都是以不可旋转的连续直射流冲击破坏方式对岩层进行破碎的，当射流流体的瞬时冲击力大于岩石的破碎强度时，岩石就会破碎，然而在连续流淹没状态下，由于水垫效应降低了射流流体的瞬时冲击力，降低了破岩效率。
技术实现思路
本技术的目的是：为解决现有径向水平井钻井用的喷射钻头破岩效率较低，井眼质量差的问题，特提供一种涡轮式旋转喷射钻头。为了达到上述目的，本技术采用以下技术方案：一种涡轮式旋转喷射钻头，是由上接头、固紧螺帽、涡轮转子叶片盘、涡轮定子叶片盘、外壳、旋转轴、密封圈、推力轴承和喷射头构成；其结构特征是：旋转轴上端设置为丝扣，下端内腔设置为盲孔，下端外圆设置为丝扣，旋转轴中部周向均匀设置三个斜孔连通旋转轴内外腔空间，斜孔上部外圆设置一台阶，斜孔下部外圆设置一圈凸起圆柱台阶，凸起圆柱台阶的外圆柱面上设置一圈密封槽；密封圈安装在旋转轴凸起圆柱台阶的外圆柱面上的密封槽内；涡轮转子叶片盘和涡轮定子叶片>盘套在一起组成涡轮，把涡轮转子叶片盘和涡轮定子叶片盘组成的涡轮从旋转轴上端套入旋转轴，共套入三组涡轮安装在旋转轴上；固紧螺帽和旋转轴上端丝扣连接，固紧螺帽和旋转轴外圆上的台阶压紧三组涡轮转子叶片盘，使旋转轴和涡轮转子叶片盘相对固定；外壳下端设置为圆锥面，外壳内腔下部设置有台阶面，外壳内腔中部设置有台阶面；推力轴承安装在外壳内腔下部台阶面上，旋转轴和涡轮组整体置入外壳内腔，上接头下端和外壳上端丝扣连接；上接头下端和外壳内腔中部的台阶面压紧三组涡轮定子叶片盘，使外壳和涡轮定子叶片盘相对固定；喷射头内腔设置为沉孔，沉孔端口设置为丝扣，喷射头下端设置一个主喷射孔连通沉孔和外腔，喷射头中部周向均匀设置四个副喷射孔连通沉孔和外腔，副喷射孔中心轴和喷射头中心轴夹角为25°，副喷射孔出口方向偏向喷射头上端；喷射头上端和旋转轴下端丝扣连接；上接头上端和上部钻井软管丝扣连接。本技术的有益效果是：(1)本技术的喷射头可以旋转，弱化水垫效应，特高破岩效率；(2)喷射头的副喷射孔产生反向射流，推进本技术前进；(3)喷射头可以旋转，副喷射孔反向射流形成的井眼更为圆整，井眼更大，井眼质量更好，提高油藏采收率。附图说明图1是本技术一种涡轮式旋转喷射钻头的结构示意图；图中：1.上接头，2.固紧螺帽，3.涡轮转子叶片盘，4.涡轮定子叶片盘，5.外壳，6.旋转轴，7.密封圈，8.推力轴承，9.喷射头。具体实施方式如图1所示，本技术一种涡轮式旋转喷射钻头，是由上接头1、固紧螺帽2、涡轮转子叶片盘3、涡轮定子叶片盘4、外壳5、旋转轴6、密封圈7、推力轴承8和喷射头9构成；其结构特征是：旋转轴6上端设置为丝扣，下端内腔设置为盲孔，下端外圆设置为丝扣，旋转轴6中部周向均匀设置三个斜孔连通旋转轴6内外腔空间，斜孔上部外圆设置一台阶，斜孔下部外圆设置一圈凸起圆柱台阶，凸起圆柱台阶的外圆柱面上设置一圈密封槽；密封圈7安装在旋转轴6凸起圆柱台阶的外圆柱面上的密封槽内；涡轮转子叶片盘3和涡轮定子叶片盘4套在一起组成涡轮，把涡轮转子叶片盘3和涡轮定子叶片盘4组成的涡轮从旋转轴6上端套入旋转轴6，共套入三组涡轮安装在旋转轴6上；固紧螺帽2和旋转轴6上端丝扣连接，固紧螺帽2和旋转轴6外圆上的台阶压紧三组涡轮转子叶片盘3，使旋转轴6和涡轮转子叶片盘3相对固定；外壳5下端设置为圆锥面，外壳5内腔下部设置有台阶面，外壳5内腔中部设置有台阶面；推力轴承8安装在外壳5内腔下部台阶面上，旋转轴6和涡轮组整体置入外壳5内腔，上接头1下端和外壳5上端丝扣连接；上接头1下端和外壳5内腔中部的台阶面压紧三组涡轮定子叶片盘4，使外壳5和涡轮定子叶片盘4相对固定；喷射头9内腔设置为沉孔，沉孔端口设置为丝扣，喷射头9下端设置一个主喷射孔连通沉孔和外腔，喷射头9中部周向均匀设置四个副喷射孔连通沉孔和外腔，副喷射孔中心轴和喷射头9中心轴夹角为25°，副喷射孔出口方向偏向喷射头9上端；喷射头9上端和旋转轴6下端丝扣连接；上接头1上端和上部钻井软管丝扣连接。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮式旋转喷射钻头，是由上接头(1)、固紧螺帽(2)、涡轮转子叶片盘(3)、涡轮定子叶片盘(4)、外壳(5)、旋转轴(6)、密封圈(7)、推力轴承(8)和喷射头(9)构成；其特征在于：旋转轴(6)中部周向均匀设置三个斜孔连通旋转轴(6)内外腔空间，斜孔上部外圆设置一台阶，斜孔下部外圆设置一圈凸起圆柱台阶，凸起圆柱台阶的外圆柱面上设置一圈密封槽；密封圈(7)安装在旋转轴(6)凸起圆柱台阶的外圆柱面上的密封槽内；涡轮转子叶片盘(3)和涡轮定子叶片盘(4)套在一起组成涡轮，把涡轮转子叶片盘(3)和涡轮定子叶片盘(4)组成的涡轮从旋转轴(6)上端套入旋转轴(6)，共套入三组涡轮安装在旋转轴(6)上；固紧螺帽(2)和旋转轴(6)上端丝扣连接，固紧螺帽(2)和旋转轴(6)外圆上的台阶压紧三组涡轮转子叶片盘(3)，使旋转轴(6)和涡轮转子叶片盘(3)相对固定；推力轴承(8)安装在外壳(5)内腔下部台阶面上，旋转轴(6)和涡轮组整体置入外壳(5)内腔，上接头(1)下端和外壳(5)上端丝扣连接；上接头(1)下端和外壳(5)内腔中部的台阶面压紧三组涡轮定子叶片盘(4)，使外壳(5)和涡轮定子叶片盘(4)相对固定；喷射头(9)上端和旋转轴(6)下端丝扣连接；上接头(1)上端和上部钻井软管丝扣连接。...

【技术特征摘要】
1.一种涡轮式旋转喷射钻头，是由上接头(1)、固紧螺帽(2)、涡轮转子叶片盘(3)、
涡轮定子叶片盘(4)、外壳(5)、旋转轴(6)、密封圈(7)、推力轴承(8)和喷射头(9)
构成；其特征在于：旋转轴(6)中部周向均匀设置三个斜孔连通旋转轴(6)内外腔空间，
斜孔上部外圆设置一台阶，斜孔下部外圆设置一圈凸起圆柱台阶，凸起圆柱台阶的外圆柱面
上设置一圈密封槽；密封圈(7)安装在旋转轴(6)凸起圆柱台阶的外圆柱面上的密封槽内；
涡轮转子叶片盘(3)和涡轮定子叶片盘(4)套在一起组成涡轮，把涡轮转子叶片盘(3)和
涡轮定子叶片盘(4)组成的涡轮从旋转轴(6)上端套...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭全，梁政，赵勇，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：新型
国别省市：四川;51