[发明专利]射流钻井喷头

说明书

技术领域

本发明涉及一种石油工业领域，具体地说，是一种径向钻井水利喷射用的射流钻井喷头。

背景技术

目前国内外用于径向钻井的喷头主要为直射流喷头，其主要破岩原理为冲击破碎，这种喷头在疏松砂岩和松软煤层中有较好的破岩效果，但受地质成分和地层结构的影响，这种喷头在硬质地层和硬质煤层中无法取得良好的喷射破岩效果。

目前国内外存在的自旋转喷头，其主要破岩原理是剪切破岩、打击破岩和拉伸破岩，自旋转喷头可大大降低水力破岩的门限压力，但目前的自旋转喷头存在较多不足，喷头长度太长，无法在套管内形成转弯，推力不足，无法形成有效地喷距和进尺，遇阻后容易丧失旋转，甚至发生泄压等等问题，还处在理论研究阶段，无法应用与径向钻井中。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，设计了一种射流钻井喷头。

本发明的射流钻井喷头，包括喷头本体，所述喷头本体顶部设置有喷孔组，所述的喷孔组包括均布在同一圆周上倾斜设置的多个射流喷孔。

优选的是，所述的喷孔组同心设置有多个，由圆心向圆周依次排布。

优选的是，所述喷孔组中的每个射流喷孔与喷头本体轴线之间的角度相同。

优选的是，相邻喷孔组的射流喷孔交错设置。

优选的是，所述喷头本体的顶部为半球形。

优选的是，所述喷头本体中部外壁设置有V形环槽，所述V形环槽上侧侧壁上设置有多个向下倾斜的后喷孔。

优选的是，所述后喷孔均布在同一圆周上。

优选的是，所述V形环槽上侧侧壁的倾斜度大于下侧侧壁的倾斜度。

优选的是，所述后喷孔与V形环槽下侧侧壁表面平行。

本发明的有益效果是：射流钻井喷头结构简单，体积小，容易通过井下导向工具进行径向水利喷射作业，还能应用于毛细管的清洗和打堵。通过设置的喷孔组产生在孔道内形成螺旋射流，形成打击破碎、剪切破碎和拉伸破碎的效果，增加了破岩的角度和范围，提高了破岩效果，而且还大大减少了轴线方向上的反作用力，增加了喷头的自进能力。

喷孔组设置多组，多层排布，提高了破岩能力，同时增加了冲出的孔道的内径，使喷头可顺利的给进和撤出。喷孔组中射流喷孔的角度相同，使喷射出的射流能够形成均匀的螺旋射流，保证射孔效果。相邻喷孔组的射流喷嘴交错设置，使喷射出的射流互不干扰，增加产生的旋转射流的密度，进一步提高破岩效果。

喷头本体的顶部为半球形，便于喷头给进，同时也引导返溅的水流尽快排出，降低返溅对喷头表面的冲击，提高喷头的使用寿命。

喷头本体的V形环槽中开有向后的喷孔，向后喷射，在钻进的过程中提供强大的推进力，进一步提高打孔的速度，同时对钻孔进行扩孔并排除岩屑。后喷孔均布在同一圆周，使提供的给进力均匀，避免喷头前进时路径发生偏斜。V形环槽上侧侧壁的倾斜度大，提高了后喷孔向后喷射的角度，能够尽可能的提供更多的给进力，也降低了返溅的产生，还可引导射孔产生的返溅液尽快流出，提高射孔效率。而后喷孔与V形环槽下侧侧壁表面平行，则避免了后喷孔喷出的射流与喷头本体表面接触，防止喷头本体与射流之间发生摩擦，造成喷头本体磨损，保证喷头寿命。

附图说明

附图1为射流钻井喷头的透视结构图一；

附图2为射流钻井喷头的透视结构图二。

具体实施方式

本发明的射流钻井喷头，如图1至2所示，包括喷头本体1，所述喷头本体1顶部设置有喷孔组2。

喷孔组2包括均布在同一圆周上倾斜设置的多个射流喷孔21。喷孔组2中的每个射流喷孔2与喷头本体1轴线之间的角度相同

喷孔组2同心设置有多个，由圆心向圆周依次排布。相邻喷孔组2的射流喷孔21交错设置。

喷头本体1的顶部为半球形。喷头本体1中部外壁设置有V形环槽3。

V形环槽3上侧侧壁31上设置有多个向下倾斜的后喷孔4，后喷孔4均布在同一圆周上。

V形环槽3上侧侧壁31的倾斜度大于下侧侧壁32的倾斜度，后喷孔4与V形环槽3下侧侧壁32表面平行。

将喷头本体1通过下端设置的密封连接螺纹连接到高压喷射软管末端的软管压制接头上，高压喷射软管另一端与不锈钢连续油管相连，组成径向水力喷射钻井的井下喷射工具串。

通过导向工具和井下套管上的开孔，将井下喷射工具串送入到地层中。高压水通过高压喷射软管和喷头喷出，进行径向水力喷射钻井。

高压水进入到喷头本体1内后，一部分通过射流喷孔21向前喷出，对地层进行破岩。由于喷孔组2中的射流喷孔21的排列形式，每一个喷孔组2喷出的射流为螺旋射流，形成打击破碎、剪切破碎和拉伸破碎的效果，破岩效果强；另一部分高压水通过后喷孔4向斜后方喷射，通过反作用力将喷头以及其组成的井下喷射工具串向前推动，便于井下喷射工具串在钻井的同时向前行进，还引导了钻井后的高压水返溅液向外排出。