[实用新型]一种连续截流脉动喷射提速钻头有效
申请号: | 201520322147.2 | 申请日: | 2015-05-19 |
公开(公告)号: | CN204627429U | 公开(公告)日: | 2015-09-09 |
发明(设计)人: | 张勇 | 申请(专利权)人: | 中国石油大学(北京) |
主分类号: | E21B10/61 | 分类号: | E21B10/61;E21B7/18 |
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地址: | 102249*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 连续 截流 脉动 喷射 提速 钻头 | ||
1.一种连续截流脉动喷射提速钻头主要由钻头本体、连续截流机构组成;其特征在于:所述的连续截流机构安装在钻头本体水眼内,连续截流机构的螺旋转子在高压流体的驱动下旋转并带动截流转盘形成连续截流,将钻头水眼内高压流体的连续流动转变成间歇、变量流进入钻头水眼底部的喷射孔,并经射流喷嘴在出口形成脉动涡环射流,以波动冲击的方式作用于井底;此外,通过钻头本体底部的旁通泄流喷嘴和五组射流喷嘴交替形成的脉动冲击循环作用于井底,从而实现井底高速水射流在喷射破岩和脉冲空化两种作用模式间连续转换,减少井底压持效应和岩石的围压,提高射流清岩和辅助破岩的能力。
2.根据权利要求1所述的连续截流脉动喷射提速钻头,其特征在于:所述的钻头本体上端有连接公螺纹,水眼内设有上下两组台阶,分别用以安装连续截流机构的驱动引流坏和过渡支撑环;水眼底部均布有五组喷射孔和旁通泄流孔,外侧均布五组切削翼,喷射孔和旁通泄流孔的出口处均装设有射流喷嘴。
3.根据权利要求1所述的连续截流脉动喷射提速钻头,其特征在于:所述的连续截流机构包括驱动引流环、螺旋转子、密封组件、支撑轴承、过渡支撑环、传动短轴、截流转盘;驱动引流环中心有球面导流头,中间有圆形限流筒,外圈定位在钻头本体水眼内上台阶处;过渡支撑环与驱动引流环的下端链接,螺旋转子安装在驱动引流环的限流筒内,上下两端均装有支撑轴承和密封件,并分别与驱动引流环、过渡支撑环连接;传动短轴连接螺旋转子和截流转盘,以传递扭矩;截流转盘沿轴向均布有五个截流斜孔。
4.根据权利要求1所述的连续截流脉动喷射提速钻头,其特征在于:高压流体流经驱动引流环后被分流成两部分,一部分从导流头与限流筒之间的引流孔进入到限流筒以驱动螺旋转子旋转,并随螺旋转子螺旋流动至下端过渡支撑环的内过流孔流出;另一部则从限流筒与外圈之间引流孔进入限流筒与水眼间的环空,再流经过渡支撑环的外过流孔至水眼的底部;从过度支撑环流出的高压流体合流后,一部分随着截流转盘的旋转而间歇、变量的进入到喷射孔,以脉动冲击的方式喷射至井底;另一部分则从旁通泄流孔汇流至旁通泄流喷嘴喷射至井底中心位置。
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