[发明专利]蓝宝石内螺旋泥浆导流槽脉冲式螺旋复合体全面钻进钻头

说明书

技术领域

本发明涉及地质勘探、石油钻探、隧道工程中使用的钻头，具体涉及一种蓝宝石内螺旋脉冲式螺旋复合体全面钻进钻头。

背景技术

继本人研发的蓝宝石螺旋复合体全面钻进钻头（专利申请号为201010276122.5）和螺旋槽泥浆喷咀（201110125869.5）在陕、甘、宁、蒙、晋油气田石油钻井工艺中投入使用后，经过使用得到数据证明该钻头工艺已达到逾期效果，特别是对研磨性很强的彭特兰岩石层有了很大的突破，大幅度提高了钻进速度和钻井质量，而且在另一口深井位3800米的钻进中，报表记录显示钻头的钻进速度和泥浆携砂能力也非常好。经过使用，根据已掌握的近三十口不同深度井的钻井数据证明，该钻头工艺完全能给当今先进钻机在同等地层条件下配套。

但上述两专利在泥浆在井下的流速，井下携砂能力，钻头降温润滑效果，高压泥浆对岩层瞬间撞击力，破岩横切力，特别是在3200米以下的深井和5000米以下的超深井上使用还存在有一定的缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供在原发明的蓝宝石螺旋复合体全面钻进钻头基础上，结合该钻头现有的特点，为广大地质勘探、油田石油开发用户提供一种结构更加合理、技术更为全面、安装使用方便、实用于各种地层深井和超深井的蓝宝石内螺旋泥浆导流槽脉冲式螺旋复合体全面钻进钻头。

为了克服现有技术的不足，本发明的技术方案是这样解决的：一种蓝宝石内螺旋泥浆导流槽脉冲式螺旋复合体全面钻进钻头，该钻进钻头的丝扣连接头一端与钻杆连接，另一端通过对接焊接缝与钻头螺旋体连接，所述丝扣连接头开有工具凹槽，本发明的特殊之处在于钻头丝扣连接头中心部位上端分别开挖有一级脉冲腔、下端开挖有二级脉冲腔，所述钻头螺旋体中心部位分别开挖有第一缓冲腔、第二缓冲腔、内螺旋导流槽、多个螺旋道翼体、外螺旋道翼、外螺旋导流槽，并焊接保径齿、焊接牙齿，所述螺旋道翼体凸面镶嵌焊接有复合片、复合体，所述螺旋道翼体凹面底部的冠部凹槽内依次分别开挖有型号规格不同，数量不等非线性排列的螺旋槽泥浆出口第一内螺旋喷咀出口和第二内螺旋喷咀出口。

所述的钻头螺旋体为钨合金钢制造。

所述的钻头牙齿为圆柱形或锥形或三角形非线性布齿。

所述的复合体中鑲嵌后焊接的复合片钻头牙齿和保径齿以几何形排列，副道翼以非几何形排列。

所述钻头螺旋体中的喷咀为非线性排列的内螺旋喷咀。

所述内螺旋喷咀形状为圆形或椭圆形。

所述内螺旋喷咀的直径为不等径喷咀。

所述脉冲腔形状为环形或锥形。

一种蓝宝石内螺旋泥浆导流槽式螺旋复合体全面钻进钻头，该钻进钻头的丝扣连接头一端与钻杆连接，另一端通过对接焊接缝与钻头螺旋体连接，所述丝扣连接头开有工具凹槽，本发明的特殊之处在于所述钻头螺旋体中心部位开挖有内螺旋导流槽、多个螺旋道翼、外螺旋道翼、外螺旋导流槽，并焊接保径齿、牙齿，所述螺旋道翼凸面镶嵌焊接有复合片、复合体，所述螺旋道翼凹面底部的冠部凹槽内依次分别开挖有型号规格不同，数量不等非线性排列的螺旋槽泥浆出口第一内螺旋喷咀出口和第二内螺旋喷咀出口。

所述内螺旋喷咀形状为椭圆形和圆形两种。

本发明与现有技相比，该钻头增加内螺旋泥浆导流槽和脉冲腔后，配合外螺旋复合体和螺旋喷咀使用，能更有效地提高钻头的钻进速度，在深井和超深井的勘探开发中能更好地起到提高和稳定泥浆喷射时的横切力，使破岩力、携砂力增强，截面降温、润滑效果增强，起钻提升阻值小，钻进中对硬地层，对复杂的砾石层和对研磨性很强的彭特兰岩石层有更强的穿过力，对深井和超深井中的玄武岩、灰砂岩、石英岩有持久的抗磨性，把起、下钻次数减少到最低。

进一步提高了钻进速度，减少钻头更换次数，稳定钻进中逐渐加深的井筒对泥浆横切力的损耗，克服纯外螺旋复合体钻头在对岩石层切削过程中自身磨损的特点，弥补螺旋槽喷咀射流，泥浆形成后的园柱体撞击岩石层瞬间横切力不足的缺陷，延长钻头使用寿命。广泛用于在3200米以下的深井和5000米以下的超深井上。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图；

图2为图1的螺旋体结构示意图；

图3为图2冠部仰视结构示意图；

图4为图1的内螺旋导流槽结构示意图；

图5为图4的主视结构示意图；

图6为图1的钻头下螺旋体放大结构示意图；

图7为本发明的无脉冲腔主视结构示意图；；

图8为图7的冠部仰视结构示意图。

具体实施方式

附图为本发明的实施例。