[实用新型]一种用于VSP激发井的通井钻头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种石油物探钻井设备，具体涉及一种用于VSP激发井的通井钻头。

背景技术

VSP是垂直地震剖面(Vertical Seismic Profile)的简称，其是一种井中地震观测技术。VSP技术提供了地下地层结构和地面测量参数之间最直接的对应关系，可以为地震资料处理解释提供精确的时深转换及速度模型。

近年来，随着人们的环保意识不断增强，同时为了节省打井的人力和器械资源，在VSP采集施工过程中，采用一口井内进行多次放炮、激发的形式进行施工，有效的减少了施工场地面积，保护了环境。但由于炸药在井中完全爆炸时，产生的气流沿着井壁向上冲出的时候，会将井壁上的泥土冲塌，而堵塞住炮井，在进行下一次放炮时，使下放的震源药柱不能放置到设定的深度范围，使得该炮井不能重复使用。因此在一炮放完以后，必须进行通井，将炮井完全整理通顺，使震源药柱能下放到指定的深度点。

现有的通井工作中，普遍采用金属杆或是硬质的塑料杆，通过手动往复冲压来捅开堵塞的泥块，但在堵塞物较大的情况下，现有的通井杆几乎无法将激发井整理通顺，造成激发井的工作效率偏低。

实用新型内容

为了解决现有技术中的通井杆的通井效率偏低的问题，本实用新型提供了一种用于VSP激发井的通井钻头，其通过将一段通井钻头加设在通井杆一端，大大提升了通井的效率。

本实用新型的设计思路为，一种用于VSP激发井的通井钻头，其包括芯杆1、垫片2以及螺旋体套件3；所述芯杆1一端设置有锥形钻头，另一端与通井杆相连接；所述垫片2以及所述螺旋体套件3分别套接固定在所述芯杆1侧壁上，且所述螺旋体套件3上端与所述垫片2固定连接；

所述螺旋体套件3包括套管3-1和一组螺旋叶片3-2；所述套管3-1活动设置在所述芯杆1侧壁上，一组所述螺旋叶片3-2沿周向分布在所述套管3-1侧壁上。

所述螺旋体套件3中，所述螺旋叶片3-2的数量为3～5片，所述螺旋叶片3-2的螺旋角度范围为0～90度。

若螺旋角度过小，则螺旋叶片3-2不能起到搅动、切碎阻碍物的作用；若螺旋角度过大，则通井钻头只有在受到很大的作用力情况下，才能起到作用，而在野外仅仅是受到人工的短暂作用力时，不能起到通井的作用；综合考虑以上因素后，将螺旋角度的范围设定在0～90度，此时通井钻头，在任意两个螺旋叶片3-2之间既有一个无阻挡的直通部分，又给螺旋叶片3-2产生一个角度的空间，因而该螺旋叶片3-2在疏通较小和疏松的阻碍物时，能无阻碍的通过其直通部分，比较顺利的成功通井；在疏通较大的阻碍物时，能够起到搅动、切碎阻碍物的作用。

在具体实施中，所述螺旋叶片3-2的数量为3片，所述螺旋叶片3-2的轴向长度等于所述芯杆1的侧壁长度，所述螺旋叶片3-2的螺旋角度为60度。

所述螺旋体套件3围绕芯杆1的中心轴线旋转，所述螺旋叶片3-2外缘的运行轨迹为圆形，所述螺旋叶片3-2的旋转直径与震源药柱直径相匹配。

在具体实施中，所述螺旋叶片3-2的旋转直径为60mm。

所述芯杆1一端设有外螺纹；所述垫片2与所述芯杆1之间通过螺纹连接固定，且所述芯杆1与所述通井杆之间通过螺纹连接固定。

在连接芯杆1与通井杆时，由于所述螺旋体套件3套接在芯杆1侧壁上，人工无法直接把握住芯杆1的主体部分，使得芯杆1与通井杆的螺纹无法完全连接牢靠。因此，所述通井钻头还包括一组定位孔4；一组所述定位孔4设置在所述芯杆1侧壁以及所述套管3-1侧壁上，且所述芯杆1侧壁的定位孔4与所述套管3-1侧壁的定位孔4对齐。在安装过程中，一组所述定位孔4中贯穿设置有阻挡件，使通井钻头整体固定，以便于将芯杆1与通井杆连接固定。

在具体实施中，将连接有通井钻头的通井杆，沿着被激发过的激发井孔向下进行通井工作，若井内的堵塞物较小，则其很容易被通井钻头戳通，从而顺利通井；若井内的堵塞物较大，通井钻头在戳进堵塞物时，同时受到由通井杆的向下作用力和前端堵塞物形成的阻力，从而使螺旋叶片3-2发生旋转，进而搅动、切碎所遇到的堵塞物，如此反复操作，完成通井。由于螺旋叶片3-2的作用，使通开的井径与震源药柱的直径相匹配，以便于重复下入震源药柱。

如图1所示的某VSP采集施工时激发炮阵的设计示意图，A1～A200表示炮井数量，实际激发工作量约为200炮，打井近200口，炮群呈矩型分布，炮井纵横向间距为4-5米，炮井深度不小于10米，采取的作业形式是非零偏观测方法。