高压自旋转钻头制造技术

本实用新型专利技术涉及钻井钻头技术领域，是一种高压自旋转钻头，其包括上接头、压帽、芯轴、锥体、刀翼和侧喷头，芯轴中部设有外环台，对应外环台右方位置的芯轴右端外侧套装有锥体，锥体左端外侧固定安装有左端位于外环台左方的压帽，压帽左端内侧设有与芯轴左部外侧相抵的内环台。本实用新型专利技术结构合理而紧凑，使用方便，侧喷头轴线延长线与锥体轴线为异面直线，与锥体轴线呈一定角度，流体从钻头喷嘴流出，对钻头产生切向力，使钻头旋转，不需要接入螺杆钻具，大幅降低作业成本，并能够冲洗井壁和井底沉沙，具有安全、省力、简便和高效的特点。简便和高效的特点。简便和高效的特点。

【技术实现步骤摘要】
高压自旋转钻头


[0001]本技术涉及钻井钻头
，是一种高压自旋转钻头。

技术介绍

[0002]在石油工程领域，随着油田开发时间的不断延长，为增加油气储层有效出油面积、提高油气采收率，水平井在油田开发中应用逐渐增多，对于水平井特殊的井身结构造成与常规直井相比，水平井修井作业存在较大的技术难度和作业风险，例如，在水平段中，因为复杂的井身结构，管柱和套管摩擦阻力增大，地面的扭矩、钻压等无法传递到井底，因此，管柱中一般要接入螺杆马达等，增加作业成本。

技术实现思路

[0003]本技术提供了一种高压自旋转钻头，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有管柱需接入螺杆马达增加钻压存在成本增加的问题。
[0004]本技术的技术方案是通过以下措施来实现的：一种高压自旋转钻头，包括上接头、压帽、芯轴、锥体、刀翼和侧喷头，芯轴中部设有外环台，对应外环台右方位置的芯轴右端外侧套装有锥体，锥体左端外侧固定安装有左端位于外环台左方的压帽，压帽左端内侧设有与芯轴左部外侧相抵的内环台，对应内环台左方位置的芯轴左端外侧固定安装有上接头，对应压帽右侧位置的锥体右端外侧沿圆周设有刀翼，对应刀翼位置的锥体上左右间隔设有至少一个孔组，每个孔组均包括沿圆周均布的至少两个内外贯通的安装孔，安装孔与刀翼错开，每个安装孔内均设有侧喷头，侧喷头轴线延长线与锥体轴线为异面直线。
[0005]下面是对上述技术技术方案的进一步优化或/和改进：
[0006]上述还可包括中心喷头，对应位于最右方孔组的右方位置的锥体右部内侧固定安装有中心喷头。
[0007]上述侧喷头外端和中心喷头右端均可设有内六角沉槽。
[0008]上述侧喷头外部内径可小于其内部内径，中心喷头右部内径小于其左部内径。
[0009]上述侧喷头出水口处的中心点所在的径向方向与侧喷头轴线的夹角为射流角度，射流角度可为
±
10
°
至
±
15
°
。
[0010]上述芯轴右部可设有内外贯通的固定孔。
[0011]上述还可包括推力轴承，对应外环台左侧和右侧位置的芯轴上均套装有推力轴承。
[0012]上述还可包括密封圈，每个喷头外侧与安装孔内侧支架均设有密封圈，锥体与压帽之间左右间隔设有至少一个密封圈，锥体与芯轴之间左右间隔设有至少一个密封圈，压帽与芯轴之间左右间隔设有至少一个密封圈，芯轴与上接头之间左右间隔设有至少一个密封圈。
[0013]本技术结构合理而紧凑，使用方便，侧喷头轴线延长线与锥体轴线为异面直线，与锥体轴线呈一定角度，流体从钻头喷嘴流出，对钻头产生切向力，使钻头旋转，不需要
接入螺杆钻具，大幅降低作业成本，具有安全、省力、简便和高效的特点。
附图说明
[0014]附图1为本技术最佳实施例的主视半剖视结构示意图。
[0015]附图2为附图1中A
‑
A处的剖视结构示意图。
[0016]附图中的编码分别为：1为上接头，2为压帽，3为芯轴，4为锥体，5为刀翼，6为侧喷头，7为外环台，8为内环台，9为紧定螺钉，10为中心喷头，11为内六角沉槽，12为推力轴承，13为固定孔，14为密封圈，α为射流角度。
具体实施方式
[0017]本技术不受下述实施例的限制，可根据本技术的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
[0018]在本技术中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。
[0019]下面结合实施例及附图对本技术作进一步描述：
[0020]如附图1、2所示，该高压自旋转钻头包括上接头1、压帽2、芯轴3、锥体4、刀翼5和侧喷头6，芯轴3中部设有外环台7，对应外环台7右方位置的芯轴3右端外侧套装有锥体4，锥体4左端外侧固定安装有左端位于外环台7左方的压帽2，压帽2左端内侧设有与芯轴3左部外侧相抵的内环台8，对应内环台8左方位置的芯轴3左端外侧固定安装有上接头1，对应压帽2右侧位置的锥体4右端外侧沿圆周设有刀翼5，对应刀翼5位置的锥体4上左右间隔设有至少一个孔组，每个孔组均包括沿圆周均布的至少两个内外贯通的安装孔，安装孔与刀翼5错开，每个安装孔内均设有侧喷头6，侧喷头6轴线延长线与锥体4轴线为异面直线。
[0021]根据需求，锥体4与压帽2通过螺纹连接在一起，为了避免其相对转动，再通过紧定螺钉9进行进一步固定。
[0022]在使用时，采用地面泵将高压动力液通过管道传输至锥体4内部，通过侧喷头6喷出，侧喷头6轴线延长线与锥体4轴线为异面直线，因此能够对钻头产生切向力，使钻头旋转，不需要地面转动管柱，从而产生扭矩作为钻头旋转的动力，同时高压液体能够实现旋转冲洗井壁和井底沉沙功能，避免了地层砂在井底的沉积，使地层砂和高压流体充分混合，形成紊流，经过循环，排出井口，减少管柱砂埋的可能。本技术借助高压液体和侧喷头6能够使钻头旋转，无需接入螺杆马达等动力机构，节约作业成本，同时注入的高压液体能够冲洗井壁和沉砂，具有高效的特点。
[0023]可根据实际需要，对上述高压自旋转钻头作进一步优化或/和改进：
[0024]如附图1、2所示，还包括中心喷头10，对应位于最右方孔组的右方位置的锥体4右部内侧固定安装有中心喷头10。在使用时，位于顶端的中心喷头10喷出的流体能有效冲击钻头前方的沉淀物，使工具更好下入。
[0025]如附图1、2所示，侧喷头6外端和中心喷头10右端均设有内六角沉槽11。在使用时，通过这样的设置，侧喷头6和中心喷头10可从外部进行安装和更换，更易于维护。
[0026]如附图1、2所示，侧喷头6外部内径小于其内部内径，中心喷头10右部内径小于其
左部内径。在使用时，通过这样的设置，能够使喷头出口处的液体流速更高。
[0027]如附图1、2所示，侧喷头6出水口处的中心点所在的径向方向与侧喷头6轴线的夹角为射流角度α，射流角度α为
±
10
°
至
±
15
°
。在使用时，通过这样的设置，钻头产生切向力，使钻头旋转，不需要地面转动管柱，从而产生扭矩作为钻头旋转的动力。
[0028]如附图1、2所示，芯轴3右部设有内外贯通的固定孔13。在使用时，上接头1与芯轴3为螺纹连接，安装时，芯轴3不便于固定，因此可将工具放入固定孔13保持芯轴3固定，从而便于将上接头1与芯轴3安装在一起。
[0029]如附图1、2所示，还包括推力轴承12，对应外环台7左侧和右侧位置的芯轴3上均套装有推力轴承12。在使用时，通过设置推力轴承12减小芯轴3与锥体4和压帽2的摩擦力，避免芯轴3与锥体4一起转动，通过能够承受推力。
[0030]如附图1、2所示，还包括密封圈14，每个喷头外侧与安装孔内侧支架均设有密封圈1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压自旋转钻头，其特征在于包括上接头、压帽、芯轴、锥体、刀翼和侧喷头，芯轴中部设有外环台，对应外环台右方位置的芯轴右端外侧套装有锥体，锥体左端外侧固定安装有左端位于外环台左方的压帽，压帽左端内侧设有与芯轴左部外侧相抵的内环台，对应内环台左方位置的芯轴左端外侧固定安装有上接头，对应压帽右侧位置的锥体右端外侧沿圆周设有刀翼，对应刀翼位置的锥体上左右间隔设有至少一个孔组，每个孔组均包括沿圆周均布的至少两个内外贯通的安装孔，安装孔与刀翼错开，每个安装孔内均设有侧喷头，侧喷头轴线延长线与锥体轴线为异面直线。2.根据权利要求1所述的高压自旋转钻头，其特征在于还包括中心喷头，对应位于最右方孔组的右方位置的锥体右部内侧固定安装有中心喷头。3.根据权利要求2所述的高压自旋转钻头，其特征在于侧喷头外端和中心喷头右端均设有内六角沉槽。4.根据权利要求2或3所述的高压自旋转钻头，其特征在于侧喷头外部内径小于其内部内径，中心喷头右部内径小于其左部内径。5.根据权利要求1或2或3所述的高压自旋转钻头，其特征在于侧喷头出水口处的中心点所在的径向方向与侧喷头轴线的夹角为射流角度，射流角度为
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10
°
至
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【专利技术属性】
技术研发人员：张成，王群琪，路尧，胡军成，李鹏山，司凯，程丽，周振荣，杨成才，
申请(专利权)人：新疆能源集团华油技术服务有限公司，
类型：新型
国别省市：