[实用新型]钻井高压连续液流喷射钻具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种钻井高压连续液流喷射钻具，尤其是能提高钻井速度的钻具。

背景技术

在地球钻探钻井领域里所使用的钻具，往往采用PDC钻头或牙轮钻头，安装在钻杆下端头，在钻杆旋转和重力的作用下，钻进地层。同时，在中空的钻杆里的钻井液以大约2~5Mpa的压力从钻头的切削齿间或牙轮间的喷嘴射向地层。当钻井液返回地面时，把破碎的岩屑携出地层。但是2~5Mpa的液流喷射清除岩屑的效果很不好，钻头的切削齿有一部分是在未清除的钻屑上划过而未钻去新岩石，限制了钻井速度。

中国实用新型专利ZL96207357.1公开了一种超高压井下脉冲射流增压器，其设有两级涡轮增压逐动的钻具，在涡轮钻具下面有一个用于增压的液压缸。钻井液经涡轮进入液压缸增压到100~200Mpa从喷嘴喷射出脉动的超高压射流破岩。这种脉冲射流增压器不能提供连续的射流，因此，破岩效率低。由于液压缸采用间隙密封，要求钻井液中所含钻屑的粒径非常小，在目前所使用的钻井液过滤设备不能达到要求时，这种超高压井下脉冲射流增压器很快磨损失效。

中国专利申请CN89101781.X公开了一种钻杆内的增压装置，由涡轮组成。这种增压装置不能提供具有足够压力的破岩射流。

美国专利US4,819,745公开了一种钻杆中脉冲射流装置，这种装置包括涡轮装置和一个换向阀，涡轮出口的液流经换向阀时，在换向阀的开闭作用下形成脉冲射流。这种装置也不能提供连续流态的高压破岩射流。

中国专利申请CN00250432.4公开了一种以涡轮为动力的井下高压喷射钻具。其设置有一提高离心泵转速的增速箱，以增加钻井液的喷射压力。该钻具虽能提供连续的高压射流，但其破岩效率不高，并且磨损严重。

发明内容

为了克服现有的钻具钻井速度低或寿命短的不足，本实用新型提供一种高压连续流喷射破岩、清岩和钻头破岩的联合破岩钻具，达到提高钻井速度的目的。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：在常规钻头钻井破岩的基础上增加了高压连续液流喷射破岩、清岩。

本实用新型的有益效果是，可以在钻井的同时，提高钻井速度。

附图说明

图1是整体结构图。

图2是钻井液流图。

图1中，钻杆(A)、过滤筛管(B)、多级涡轮马达轴承箱(C)、过滤网(D)、多级涡轮马达(E)、密封用旋流泵(F)、多级高压离心泵(G)、多级高压离心泵轴承箱(H)、设有高压射流喷嘴(j)和低压射流喷嘴(k)的钻头(I)。

图2中，钻井液由地面供液设备以大约5~8Mpa的压力进入中空的钻杆(A)里，经过滤筛管(B)过滤后分成2路，1路有80％的钻井液驱动多级涡轮马达(E)产生旋转动力，带动同轴的密封用旋流泵(F)和多级高压离心泵(G)旋转，另1路20％的钻井液经过滤网(D)过滤后通过多级涡轮马达空心轴的空腔进入多级高压离心泵(G)的进口，经过多级高压离心泵(G)增压到20~40Mpa通过连接管进入钻头的高压腔(i)，从钻头的高压射流喷嘴(j)射入地层。由多级涡轮马达出口流出大约2Mpa的钻井液分成2路，1路进入密封用旋流泵(F)的进口，另1路经钻杆(A)内壁与密封用旋流泵(F)和多级高压离心泵(G)的外壳之间的环空流道进入钻头(I)的低压腔(h)，从钻头的低压射流喷嘴(k)射向地层。

具体实施方式

在中空的钻杆(A)里由上往下依次联接安装过滤筛管(B)、涡轮马达轴承箱(C)、过滤网(D)、多级涡轮马达(E)、密封用旋流泵(F)、多级高压离心泵(G)、多级高压离心泵轴承箱(H)，在钻杆下端头安装钻头(I)。