水平井自旋转脉冲内磨钻头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种水平井自旋转脉冲内磨钻头。区别于常规PDC钻头，本实用新型专利技术加装了脉冲射流旋喷破岩装置、负压抽汲装置和岩屑内磨装置。脉冲射流旋喷破岩装置包括谐振管、下喷流道、自旋转喷嘴、刀翼；基于风琴管，通过激发液体共振产生高压脉冲射流，提高水力辅助破岩效率，通过自旋转喷嘴正向射流剪切拉伸破岩，侧向射流提供钻头自进力；负压抽汲装置包括反向高速流道、抽汲腔，基于射流泵，凭借反向射流高速特性在抽汲腔形成负压，抽汲岩屑上返，减小压持效应；岩屑内磨装置包括混合腔、喉道、加速腔、内磨腔、内磨体、旁通和扩散腔，基于颗粒‑颗粒和颗粒‑内磨体之间的高压作用力、水楔效应粉碎岩屑，利于携岩，清除岩屑床。

Horizontal rotary drilling bit

The utility model discloses a horizontal well self rotating pulse internal grinding bit. The utility model is characterized in that the utility model is characterized in that the utility model is characterized in that the utility model is characterized in that the utility model is characterized in that the utility model is characterized in that the utility model is characterized in that the utility model is characterized in that the utility model is characterized in that the utility model is characterized in that the utility model is characterized in that the utility model is provided with a. Pulse jet jet rock breaking device comprises a resonance tube, jet, nozzle, self rotating blades; based on the organ pipe produced by high voltage pulse jet excitation resonance liquid, improve the hydraulic auxiliary rock breaking efficiency, through the self rotating nozzle forward jet shear tensile breaking rock, lateral jet drill provides self into the suction force; drain device includes a reverse channel, high speed pumping cavity, based on jet pump with high speed counter flow characteristics in the pumping chamber to form negative pressure, pumping the cuttings back, to reduce the pressure of cutting effect; internal grinding device includes a mixing cavity, throat, cavity, inside the grinding cavity, internal grinding body, bypass and diffusion chamber, particle particle and particle internal grinding force, high pressure between water wedge effect based on crushing debris, to bring rock, clean cuttings bed.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于油气井钻井领域，具体为一种水平井自旋转脉冲内磨钻头。
技术介绍
水平井钻井中，往往由于携岩不利、清岩不及时导致岩屑堆积，产生岩屑床，严重制约着机械钻速和钻井成本，导致憋泵、蹩钻，甚至卡钻等钻井复杂事故的发生。常规的解决方法多为提高钻速、增大排量、添加润滑剂，通过短距离上提下放钻具，将钻头附近的大颗粒岩屑推回井底重复破碎，虽然有一定的效果，但是降低了机械钻速，不能从根本上清除水平井岩屑床。产生岩屑床一个很重要的原因就是大颗粒岩屑得不到有效地粉碎，理论研究和现场试验都充分证明，小尺寸岩屑的携岩效率明显优于大尺寸岩屑。因此将大颗粒岩屑粉碎为更小粒径可以更好地清除岩屑床。水力破岩在机械钻井领域已经得到大规模的应用，并在现场取得了良好效益，基于水射流理论的自旋转喷嘴在水平井钻井中，剪切拉伸破岩效率高、摩阻小、寿命长、工作平稳。脉冲射流以其非对称、非均匀、不稳定特性，相对常规稳态射流，可极大提高水力辅助破岩效率，理论研究和现场试验均证明脉冲射流在钻井领域有着相当广阔的应用前景。射流泵在采油、固井等领域已经得到大规模的应用，而如何将射流泵理论应用于钻井清岩、携岩却是一个新问题，将基于射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型水平井自旋转脉冲内磨钻头，其特征在于在常规PDC钻头的基础上加装了脉冲射流旋喷破岩装置、负压抽汲装置和岩屑内磨装置：所述的脉冲射流旋喷破岩装置包括谐振管、下喷流道、自旋转喷嘴、刀翼，谐振管由钻井液流道、进给腔、谐振腔、谐振管出口与分流区组成；谐振管各部分依次相互对接连通，分流区出口与反向高速流道、下喷流道相连通；钻井液流道、进给腔、谐振腔、谐振管出口和分流区均为共轴圆柱形构造；进给腔管径是钻井液流道的1.2倍，谐振腔管径是流道的0.8倍，谐振管出口管径是流道的0.5倍，分流区管径是流道的2倍；下喷流道与分流区相连通，出口在钻头端部，其中均布安装有3个自旋转喷嘴；所述的负压抽汲装置包括反...

【技术特征摘要】
1.一种新型水平井自旋转脉冲内磨钻头，其特征在于在常规PDC钻头的基础上加装了脉冲射流旋喷破岩装置、负压抽汲装置和岩屑内磨装置：所述的脉冲射流旋喷破岩装置包括谐振管、下喷流道、自旋转喷嘴、刀翼，谐振管由钻井液流道、进给腔、谐振腔、谐振管出口与分流区组成；谐振管各部分依次相互对接连通，分流区出口与反向高速流道、下喷流道相连通；钻井液流道、进给腔、谐振腔、谐振管出口和分流区均为共轴圆柱形构造；进给腔管径是钻井液流道的1.2倍，谐振腔管径是流道的0.8倍，谐振管出口管径是流道的0.5倍，分流区管径是流道的2倍；下喷流道与分流区相连通，出口在钻头端部，其中均布安装有3个自旋转喷嘴；所述的负压...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏征，刘永升，高德利，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：新型
国别省市：北京;11