專利名稱：旋流鉆井鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油、天然氣鉆井用的鉆頭技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種旋流鉆井鉆 頭。
背景技術(shù)：
隨著陸地上各主力油田進(jìn)入中后期開發(fā)階段，深井、超深井鉆井技術(shù)研究已經(jīng)刻 不容緩。在深井鉆井的鉆進(jìn)過程中產(chǎn)生的大量巖屑如果不能及時清除，會引起鉆頭泥包、重 復(fù)切削，造成機(jī)械性能降低，而且加速切削齒在井底的磨損，嚴(yán)重影響鉆頭的壽命，因此改 善井底流場和優(yōu)化鉆頭設(shè)計(jì)對深井、超深井鉆井技術(shù)的發(fā)展具有重大意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能及時清洗和冷卻鉆頭、提高鉆井速度、 延長鉆頭壽命、降低鉆井成本的旋流鉆井鉆頭。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是旋流鉆井鉆頭，包括鉆頭本體，所述 鉆頭本體具有中空的鉆頭空腔，所述鉆頭本體的端部設(shè)有偏離鉆頭本體軸線設(shè)置的鉆頭流 道；調(diào)制板，所述調(diào)制板的周邊與所述鉆頭空腔的內(nèi)壁密封連接，所述調(diào)制板上設(shè)有偏離所 述鉆頭本體軸線的切向通孔；所述切向通孔與所述鉆頭流道連通。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述切向通孔的中心線與所述鉆頭流道的中心線相交。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述切向通孔的中心線與所述鉆頭流道的中心線重合。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的旋流鉆井鉆頭在鉆井 時，鉆井液經(jīng)過鉆頭空腔，通過調(diào)制板上的切向通孔切向注入與其連通的鉆頭流道，在鉆頭 高速旋轉(zhuǎn)鉆井過程中，鉆井液在鉆頭流道內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，調(diào)制，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)射流到達(dá)鉆頭噴嘴， 由噴嘴噴出旋轉(zhuǎn)射流，對鉆頭進(jìn)行清洗和冷卻，防止鉆進(jìn)過程中產(chǎn)生的大量巖屑粘附鉆頭， 并有效降低因鉆井作業(yè)所導(dǎo)致的鉆頭升溫，而且在井底形成的旋轉(zhuǎn)流場，還可以改善井底 巖石的受力狀況，因而可提高鉆頭的破巖效率，延長鉆頭壽命，提高鉆井速度，降低鉆井成 本。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。附圖是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖中1-鉆頭本體；2-切向通孔；3-鉆頭流道；4-鉆頭空腔；5-調(diào)制板；6-鉆頭噴嘴。
具體實(shí)施例方式如附圖所示，旋流鉆井鉆頭，包括鉆頭本體1，所述鉆頭本體1具有中空的鉆頭空 腔4，所述鉆頭本體1的端部設(shè)有偏離鉆頭本體軸線設(shè)置的鉆頭流道3 ；調(diào)制板5，所述調(diào)制板5密封設(shè)置在所述鉆頭空腔4內(nèi)，所述調(diào)制板5上設(shè)有偏離所述鉆頭本體1軸線的切向 通孔2 ；所述切向通孔2與所述鉆頭流道3連通，所述鉆頭本體1的端部還設(shè)有鉆頭噴嘴6。本實(shí)施例中，所述切向通孔2的中心線與所述鉆頭流道3的中心線相交。作為另一種情形，所述切向通孔2的中心線與所述鉆頭流道3的中心線也可以重
口 O工作原理本發(fā)明的旋流鉆井鉆頭在鉆井時，鉆井液經(jīng)過鉆頭空腔4，通過調(diào)制板 5上的切向通孔2切向注入與其連通的鉆頭流道3，在鉆頭高速旋轉(zhuǎn)鉆井過程中，鉆井液在 鉆頭流道3內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，調(diào)制，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)射流到達(dá)鉆頭噴嘴6，由鉆頭噴嘴6噴出旋轉(zhuǎn)射流， 對鉆頭本體1進(jìn)行清洗和冷卻，防止鉆進(jìn)過程中產(chǎn)生的大量巖屑粘附鉆頭本體1，并有效降 低因鉆井作業(yè)所導(dǎo)致的鉆頭升溫，而且在井底形成的旋轉(zhuǎn)流場，還可以改善井底巖石的受 力狀況，因而可提高鉆頭的破巖效率，延長鉆頭壽命，提高鉆井速度，降低鉆井成本。以上所述僅是本發(fā)明具體實(shí)施方式
的舉例，未詳細(xì)述及部分為本領(lǐng)域中普通技術(shù) 人員的公知常識。本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)，任何基于本發(fā)明的技術(shù)啟示 而進(jìn)行的等效變換，也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.旋流鉆井鉆頭，包括鉆頭本體，所述鉆頭本體具有中空的鉆頭空腔，所述鉆頭本體的端部設(shè)有偏離鉆頭本 體軸線設(shè)置的鉆頭流道；其特征在于還包括調(diào)制板，所述調(diào)制板的周邊與所述鉆頭空腔的內(nèi)壁密封連接，所述調(diào)制板上設(shè)有偏離 所述鉆頭本體軸線的切向通孔；所述切向通孔與所述鉆頭流道連通。
2.如權(quán)利要求1所述的旋流鉆井鉆頭，其特征在于所述切向通孔的中心線與所述鉆 頭流道的中心線相交。
3.如權(quán)利要求1所述的旋流鉆井鉆頭，其特征在于所述切向通孔的中心線與所述鉆 頭流道的中心線重合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種旋流鉆井鉆頭，包括鉆頭本體，所述鉆頭本體具有中空的鉆頭空腔，所述鉆頭本體的端部設(shè)有偏離鉆頭本體軸線設(shè)置的鉆頭流道；調(diào)制板，所述調(diào)制板密封設(shè)置在所述鉆頭空腔內(nèi)，所述調(diào)制板上設(shè)有偏離所述鉆頭本體軸線的切向通孔；所述切向通孔與所述鉆頭流道連通。本發(fā)明的旋流鉆井鉆頭在鉆井作業(yè)過程中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)射流，對鉆頭進(jìn)行清洗和冷卻，防止大量巖屑粘附鉆頭，并有效降低因鉆井作業(yè)所導(dǎo)致的鉆頭升溫，而且在井底形成的旋轉(zhuǎn)流場，還可以改善井底巖石的受力狀況，因而可提高鉆頭的破巖效率，延長鉆頭壽命，提高鉆井速度，降低鉆井成本。
文檔編號E21B10/61GK102080505SQ20111002225
公開日2011年6月1日 申請日期2011年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月15日
發(fā)明者倪紅堅(jiān), 杜玉昆, 王瑞和, 雷鵬, 霍洪俊 申請人:中國石油大學(xué)(華東)