一种螺旋式钻头喷嘴制造技术

本实用新型专利技术涉及一种螺旋式钻头喷嘴，包括喷嘴体，以及所述喷嘴主体内的流体通道，所述流体通道包括入口腔和出口腔，其特征在于所述的出口腔为螺旋状，且出口腔的径向截面为带槽孔或带翼孔，构成带螺旋槽孔或螺旋翼孔的出口腔。本实用新型专利技术在钻头钻进时能使喷嘴喷射出螺旋射流的钻井液，这不仅使钻井液喷射面增加，覆盖的切削齿和井底的范围更广，而且能将钻井液均匀地喷射到切削齿上，对切削齿进行有效清洗和冷却，避免流体对钻头的局部冲蚀，从而有效提高切削齿的使用寿命。螺旋射流能使井底湍流强度增加，加强了井底的清洗和排屑效果，避免井底岩屑的重复切削，排屑更充分，从而提高钻头的钻进速度。本实用新型专利技术可用于牙轮钻头、PDC钻头和混合钻头。

【技术实现步骤摘要】
一种螺旋式钻头喷嘴
本技术涉及一种用于石油、地质钻井
的螺旋式钻头喷嘴。
技术介绍
在石油钻井和地址钻探的工具中存在有牙轮钻头、PDC钻头和PDC与牙轮相结合的混合钻头，根据地质岩层的不同情况可以选择不同类型的钻头进行钻进。钻头在钻进过程中，为了达到更好的切削钻进效果并保护切削齿需要对钻头进行有效清洗和冷却，同时也要加强井底的清洗和排屑，上述任务是由安设在钻头上的水力结构来完成的，钻头水力结构通常包括水流通道和钻头喷嘴两个部分，现有的钻头大都采用圆弧进口喷嘴，出口为圆形，喷射的是柱状射流，在使用过程中，会出现如下问题：因喷射区域不匀使得钻头清洗和冷却不足，切削齿过热而产生裂纹甚至破碎；井底湍流强度不足使岩屑清除不及时，产生钻头泥包，或者井底岩屑重复切削，降低钻井效率；局部水能量过大，造成钻头体局部冲蚀，从而掉齿、断齿或断刀翼等。上述问题都严重影响钻头的机械性能，甚至造成钻头的早期失效。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供了一种螺旋式钻头喷嘴，它不仅能有效的清洗和冷却钻头，又能避免流体对钻头的局部冲蚀，并可及时清除井底岩屑。本技术为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：包括喷嘴体，以及所述喷嘴主体内的流体通道，所述流体通道包括入口腔和出口腔，其特征在于所述的出口腔为螺旋状，且出口腔的径向截面为带槽孔或带翼孔，构成带螺旋槽孔或螺旋翼孔的出口腔。按上述方案，所述的带螺旋槽孔或螺旋翼孔的出口腔从后至前空腔呈渐缩式锥形结构。按上述方案，所述的带螺旋槽孔或螺旋翼孔的出口腔包括中间的圆锥孔，圆锥孔的周面间隔设置有外凸的螺旋槽或螺旋翼。按上述方案，所述的螺旋槽或螺旋翼的径向截面为圆弧形、波纹形、半椭圆形或半腰圆形。按上述方案，所述的螺旋槽或螺旋翼为2～6个，沿周向均布。按上述方案，所述的螺旋槽或螺旋翼的螺旋角为50°～80°。按上述方案，所述的入口腔从后至前为渐缩式圆锥孔结构。按上述方案，所述的出口腔后端与入口腔前端平滑过渡相接，所述的出口腔前端为喷嘴出口。本技术的有益效果在于：1、喷嘴出口腔为带螺旋槽孔或螺旋翼孔的螺旋结构，在钻头钻进时能使喷嘴喷射出螺旋射流的钻井液，这不仅使钻井液喷射面增加，覆盖的切削齿和井底的范围更广，而且能将钻井液均匀地喷射到切削齿上，对切削齿进行有效清洗和冷却，避免流体对钻头的局部冲蚀，从而有效提高切削齿的使用寿命。2、螺旋射流能使井底湍流强度增加，加强了井底的清洗和排屑效果，避免井底岩屑的重复切削，提高水力能量的使用效率，排屑更充分，从而提高钻头的钻进速度。本技术的喷嘴可用于牙轮钻头、PDC钻头和混合钻头。附图说明图1为本技术第一个实施例的立体结构图。图2为本技术第一个实施例的的剖视结构图。图3为本技术第二个实施例的立体结构图。图4是本技术第二个实施例的喷嘴出口径向截面图。图5是本技术第三个实施例的的立体结构图。具体实施方式以下结合附图及实施例对本技术作进一步的说明。本技术的第一个实施例如图1、图2所示，包括喷嘴体1，喷嘴体呈阶梯套装，前小后大，所述喷嘴主体内设有流体通道，所述流体通道包括入口腔2和出口腔3，所述的入口腔从后至前为渐缩式圆锥孔结构，出口腔后端与入口腔前端平滑过渡相接，所述的出口腔为带螺旋翼孔的出口腔，出口腔从后至前空腔呈渐缩式锥形结构，所述的带螺旋翼孔的出口腔包括中间的圆锥孔6，圆锥孔的周面对称设置有2个外凸的螺旋翼5，所述的螺旋翼的径向截面为半腰圆形，两侧为直线，端头接半圆弧，所述的螺旋翼沿锥孔螺旋环绕，螺旋角为70°，所述的出口腔前端为喷嘴出口4，喷嘴出口的径向截面与出口腔前端结构相同。本技术第二个实施例如图3和图4所示，与第一个实施例的不同之处在于所述的带螺旋翼孔的出口腔的圆锥孔的周面设置有3个外凸的螺旋翼，3个螺旋翼沿周向均布。其余结构与上一个实施例相同。本技术第三个实施例如图5所示，与第一个实施例不同之处在于所述的带螺旋翼孔的出口腔的圆锥孔的周面设置有4个外凸的螺旋翼，4个螺旋翼沿周向均布。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种螺旋式钻头喷嘴，包括喷嘴体，以及所述喷嘴体内的流体通道，所述流体通道包括入口腔和出口腔，其特征在于所述的出口腔为螺旋状，且出口腔的径向截面为带槽孔或带翼孔，构成带螺旋槽孔或螺旋翼孔的出口腔。/n

【技术特征摘要】
1.一种螺旋式钻头喷嘴，包括喷嘴体，以及所述喷嘴体内的流体通道，所述流体通道包括入口腔和出口腔，其特征在于所述的出口腔为螺旋状，且出口腔的径向截面为带槽孔或带翼孔，构成带螺旋槽孔或螺旋翼孔的出口腔。


2.按权利要求1所述的螺旋式钻头喷嘴，其特征在于所述的带螺旋槽孔或螺旋翼孔的出口腔从后至前空腔呈渐缩式锥形结构。


3.按权利要求2所述的螺旋式钻头喷嘴，其特征在于所述的带螺旋槽孔或螺旋翼孔的出口腔包括中间的圆锥孔，圆锥孔的周面间隔设置有外凸的螺旋槽或螺旋翼。


4.按权利要求3所述的螺旋式钻头喷嘴，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张香红，陈东方，
申请(专利权)人：中石化江钻石油机械有限公司，中石化石油机械股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42