自增壓式pdc鉆頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及油田機(jī)械設(shè)備，尤其涉及自增壓式的roc鉆頭。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)內(nèi)鉆頭射流噴嘴的主要原理是:在roc鉆頭(即聚晶金剛石復(fù)合片鉆頭)內(nèi)部分高壓、低壓流道，高、低壓流道單獨(dú)工作。其中，高壓流道由高壓栗、高壓管路、泥漿、PDC鉆頭及其高壓噴嘴等組成;低壓流道由泥漿、PDC鉆頭及其普通噴嘴等組成。鉆井泥漿通過(guò)鉆頭內(nèi)泥漿流道從鉆頭噴嘴噴出，清洗井底并攜帶巖肩上返到地面。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用增加高壓管道和高壓栗，提供雙流道鉆頭實(shí)現(xiàn)自增壓，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且需要高壓栗提供額外動(dòng)力，增加了成本負(fù)擔(dān)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型針對(duì)以上問(wèn)題，提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便操作，有效增壓的自增壓式PDC鉆頭。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:包括接頭、鉆頭體和噴嘴，所述接頭固定連接在所述鉆頭體上，所述接頭和鉆頭體上設(shè)有連通的泥漿流道，所述噴嘴設(shè)在所述鉆頭體上的泥漿流道；
[0006]還包括葉輪、盤(pán)閥、高壓噴嘴和高壓流道，所述葉輪和盤(pán)閥依次連接在所述鉆頭體的泥漿流道和接頭的泥漿流道之間；
[0007]所述高壓流道設(shè)在所述鉆頭體內(nèi)，所述高壓噴嘴設(shè)在所述高壓流道內(nèi)。
[0008]所述葉輪呈柱狀，所述葉輪在圓周上設(shè)有兩個(gè)螺旋槽，所述葉輪的一端設(shè)有凸軸一，另一端凹孔；
[0009]所述鉆頭體的內(nèi)壁上設(shè)有凸軸二，所述凸軸二適配地設(shè)在所述葉輪的凹孔內(nèi)；
[0010]所述盤(pán)閥呈圓盤(pán)狀，所述盤(pán)閥具有中孔和均布的扇形孔，所述葉輪的凸軸一適配地設(shè)在所述盤(pán)閥的中孔內(nèi)。
[0011 ]所述盤(pán)閥固定或活動(dòng)連接在所述泥漿流道內(nèi)。
[0012]所述鉆頭體外部固定設(shè)有鉆頭刀翼，所述鉆頭刀翼上嵌設(shè)有復(fù)合片，所述高壓噴嘴設(shè)在所述鉆頭刀翼上復(fù)合片的后端。
[0013]本實(shí)用新型在工作時(shí)，泥漿流向通過(guò)盤(pán)閥上的扇形孔流入葉輪的兩個(gè)螺旋槽內(nèi)，由于泥漿的沖擊作用，帶動(dòng)葉輪做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)泥漿流向鉆頭體內(nèi)的高壓流道和各泥漿流道。
[0014]各噴嘴流道在內(nèi)腔平面上的分布近似于均勻排布，當(dāng)葉輪的兩個(gè)螺旋槽正對(duì)噴嘴流道時(shí)，泥漿從噴嘴流出，由于截面積變小，壓力增大，實(shí)現(xiàn)了自增壓的效果；同時(shí)，當(dāng)泥漿通過(guò)高壓噴嘴流道時(shí)，由于高壓噴嘴中的內(nèi)孔更小，泥漿被再次增壓，輔助破巖。
[0015]本實(shí)用新型通過(guò)泥漿和roc鉆頭內(nèi)部的自增壓結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了鉆頭的高壓噴射鉆井，提高了工作效率，節(jié)省了成本。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，
[0017]圖2是圖1中A-A面的剖視圖，
[0018]圖3是圖2中C向的結(jié)構(gòu)示意圖，
[0019]圖4是本實(shí)用新型中盤(pán)閥的結(jié)構(gòu)示意圖，
[0020]圖5是圖4的右視圖，
[0021]圖6是本實(shí)用新型中葉輪的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖中I是接頭，2是盤(pán)閥，21是中孔，22是扇形孔，3是葉輪，31是螺旋槽，32是凸軸一，33是凹孔，4是鉆頭體，40是凸軸二，5是密封圈，6是噴嘴，7是高壓噴嘴，8是復(fù)合片，9是鉆頭刀翼；
[0023]圖中箭頭代表泥漿流道。
【具體實(shí)施方式】
[0024]本實(shí)用新型如圖1_6所不，包括接頭1、鉆頭體4和嗔嘴6，所述接頭I固定連接在所述鉆頭體4上，所述接頭I和鉆頭體4上設(shè)有連通的泥漿流道，所述噴嘴6設(shè)在所述鉆頭體4上的泥漿流道，噴嘴6和鉆頭體4上的泥漿流道之間設(shè)有密封圈5;
[0025]還包括葉輪3、盤(pán)閥2、高壓噴嘴7和高壓流道，所述葉輪3和盤(pán)閥2依次連接在所述鉆頭體4的泥漿流道和接頭I的泥漿流道之間；
[0026]所述高壓流道設(shè)在所述鉆頭體4內(nèi)，所述高壓噴嘴7設(shè)在所述高壓流道內(nèi)。
[0027]高壓噴嘴的外表面帶螺紋，端面帶花槽，可以用專用工具旋緊或更換，也可用相應(yīng)的堵頭堵死。
[0028]如圖6所示，所述葉輪3呈柱狀，所述葉輪3在圓周上設(shè)有兩個(gè)螺旋槽31，所述葉輪3的一端設(shè)有凸軸一 32，另一端凹孔33 ；
[0029]所述鉆頭體4的內(nèi)壁上設(shè)有凸軸二40，所述凸軸二 40適配地設(shè)在所述葉輪3的凹孔33內(nèi);
[0030 ] 如圖4-5所示，所述盤(pán)閥2呈圓盤(pán)狀，所述盤(pán)閥2具有中孔21和均布的扇形孔2 2，所述葉輪3的凸軸一 32適配地設(shè)在所述盤(pán)閥2的中孔21內(nèi)。提高了葉輪和盤(pán)閥連接的可靠性。
[0031]所述盤(pán)閥2固定或活動(dòng)(呈旋轉(zhuǎn)式)連接在所述泥漿流道內(nèi)；使得動(dòng)作靈活可靠。
[0032]所述鉆頭4體外部固定設(shè)有鉆頭刀翼9，所述鉆頭刀翼9上嵌設(shè)有復(fù)合片8，所述高壓噴嘴7設(shè)在所述鉆頭刀翼9上復(fù)合片8的后端;達(dá)到充分配合、輔助復(fù)合片的工作狀況，提高工作效率。
[0033]工作中，泥漿的流向如圖2所示，通過(guò)盤(pán)閥上的3個(gè)扇形孔流入葉輪的兩個(gè)螺旋槽內(nèi)，由于泥漿的沖擊作用，帶動(dòng)葉輪以一定的速度ω做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)泥漿流向圖3中的平面。
[0034]各噴嘴流道孔在內(nèi)腔平面上的分布近似于均勻排布，存在占空比，當(dāng)葉輪的兩個(gè)螺旋槽正對(duì)噴嘴流道孔時(shí)，泥漿從噴嘴孔流出，由于截面積變小，故壓力增大，實(shí)現(xiàn)了自增壓的效果。
[0035]當(dāng)泥漿通過(guò)高壓噴嘴流道時(shí)，由于高壓噴嘴中的內(nèi)孔更小，泥漿被再次增壓，輔助破巖，提高工作效率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.自增壓式PDC鉆頭，包括接頭、鉆頭體和噴嘴，所述接頭固定連接在所述鉆頭體上，所述接頭和鉆頭體上設(shè)有連通的泥漿流道，所述噴嘴設(shè)在所述鉆頭體上的泥漿流道； 其特征在于，還包括葉輪、盤(pán)閥、高壓噴嘴和高壓流道，所述葉輪和盤(pán)閥依次連接在所述鉆頭體的泥漿流道和接頭的泥漿流道之間； 所述高壓流道設(shè)在所述鉆頭體內(nèi)，所述高壓噴嘴設(shè)在所述高壓流道內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自增壓式roc鉆頭，其特征在于，所述葉輪呈柱狀，所述葉輪在圓周上設(shè)有兩個(gè)螺旋槽，所述葉輪的一端設(shè)有凸軸一，另一端凹孔； 所述鉆頭體的內(nèi)壁上設(shè)有凸軸二，所述凸軸二適配地設(shè)在所述葉輪的凹孔內(nèi)； 所述盤(pán)閥呈圓盤(pán)狀，所述盤(pán)閥具有中孔和均布的扇形孔，所述葉輪的凸軸一適配地設(shè)在所述盤(pán)閥的中孔內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自增壓式PDC鉆頭，其特征在于，所述盤(pán)閥固定或活動(dòng)連接在所述泥漿流道內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自增壓式PDC鉆頭，其特征在于，所述鉆頭體外部固定設(shè)有鉆頭刀翼，所述鉆頭刀翼上嵌設(shè)有復(fù)合片，所述高壓噴嘴設(shè)在所述鉆頭刀翼上復(fù)合片的后端。
【專利摘要】自增壓式PDC鉆頭，涉及油田機(jī)械設(shè)備，尤其涉及自增壓式的PDC鉆頭。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便操作，有效增壓。所述葉輪呈柱狀，所述葉輪在圓周上設(shè)有兩個(gè)螺旋槽，所述葉輪的一端設(shè)有凸軸一，另一端凹孔；所述鉆頭體的內(nèi)壁上設(shè)有凸軸二，所述凸軸二適配地設(shè)在所述葉輪的凹孔內(nèi)；所述盤(pán)閥呈圓盤(pán)狀，所述盤(pán)閥具有中孔和均布的扇形孔，所述葉輪的凸軸一適配地設(shè)在所述盤(pán)閥的中孔內(nèi)。所述盤(pán)閥固定或活動(dòng)連接在所述泥漿流道內(nèi)。通過(guò)泥漿和PDC鉆頭內(nèi)部的自增壓結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了鉆頭的高壓噴射鉆井，提高了工作效率，節(jié)省了成本。
【IPC分類(lèi)】E21B10/54, E21B10/60, E21B10/61
【公開(kāi)號(hào)】CN205297350
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】張道勇, 茅少群
【申請(qǐng)人】江蘇勇龍電氣有限公司
【公開(kāi)日】2016年6月8日
【申請(qǐng)日】2015年12月29日