[发明专利]钻头短节

说明书

本发明提供一种钻头短节。本发明钻头短节包括上接头、下接头、导向件和弹性件；上接头的内壁设置有上凸台和下凸台，上凸台和下凸台之间形成容纳腔；容纳腔的侧壁形成有多个导向筋和导向槽；导向筋的底部形成引导斜面；导向件包括设置有主流孔的顶壁，以及与顶壁连接的侧壁；顶壁与上凸台抵接；侧壁上设有副流孔以及下抵接部；下接头的顶端设置有上棘轮，上棘轮的棘齿与下抵接部抵接；顶端延伸形成有凸缘，凸缘和下凸台之间设置弹性件；下抵接部可在导向槽内滑动，以驱动棘齿与引导斜面接触或分离，从而开启或关闭副流孔的引流作用。本发明钻头短节减小钻柱和岩屑床轴向和圆周方向的摩擦阻力，避免钻头出现粘滑或者卡钻、蹩钻，提高了钻井效率。

技术领域

本发明涉及油气钻采技术领域，尤其涉及一种钻头短节。

背景技术

在水平井钻井过程中，在水平井段由于钻柱的重力作用，钻柱与井壁之间的间隙上宽下窄，窄间隙处的流速较小，加上岩屑的重力作用，使岩屑在下井壁沉积且不易清除，形成岩屑床。岩屑床既增大了钻柱与井壁之间圆周方向的摩擦阻力，使钻柱的转速降低，也增大了钻柱与井壁之间轴向的摩擦阻力，使钻头处施加不上钻压，造成钻头粘滑或者卡钻、蹩钻等问题，严重影响钻井效率。

在现有的水平钻井过程中，往往采用“倒桩钻具”的方式，即：将壁厚、重力和刚度更大的钻杆或钻铤安装在靠近井口位置，也就是安装在钻柱的垂直段，利用钻杆或钻铤自身的重力为水平段的钻柱提供附加的轴向力以抵消钻柱轴向方向的摩擦阻力，避免产生拖压。

但是，“倒桩钻具”的钻柱与岩屑床圆周方向依然存在较大的摩擦阻力，从而同样会出现钻头粘滑或者卡钻、蹩钻等问题。

发明内容

本发明提供一种钻头短节，以实现钻头的轴向和周向振动，避免钻头出现粘滑现象。

本发明提供一种钻头短节，包括：上接头、下接头、导向件和弹性件；上接头的内壁设置有上凸台以及下凸台，上凸台和下凸台之间形成容纳导向件的容纳腔；容纳腔的内侧壁形成有多个导向筋，相邻两个导向筋之间形成导向槽；导向筋的底部形成引导斜面；导向件包括：顶壁以及与顶壁连接的侧壁；顶壁与上凸台抵接，且顶壁上设置有主流孔；侧壁上形成有副流孔以及容纳在导向槽的下抵接部；下接头的顶端设置有上棘轮，上棘轮的棘齿容纳在导向槽内并与下抵接部抵接；顶端往容纳腔的内侧壁方向延伸形成有凸缘，凸缘和下凸台之间设置弹性件；下抵接部能够在导向槽内滑动，以驱动上棘轮的棘齿与引导斜面接触或分离，从而开启或者关闭副流孔的引流作用。

如上所述的钻头短节，其中，副流孔为多个，沿侧壁的周向间隔设置。

如上所述的钻头短节，其中，侧壁的一部分与容纳腔的内侧壁之间具有间隙，副流孔开设在部分上。

如上所述的钻头短节，其中，副流孔开设在下抵接部的顶面上。

如上所述的钻头短节，其中，导向筋设置有泄流槽，副流孔开设在侧壁面向泄流槽的位置。

如上所述的钻头短节，其中，每一个泄流槽均对应开设有一个副流孔。

如上所述的钻头短节，其中，下抵接部包括与上棘轮啮合的下棘轮。

如上所述的钻头短节，其中，上接头和下接头之间还设置有密封机构，密封机构位于下凸台的下方。

如上所述的钻头短节，其中，密封机构包括在上接头的内壁或者下接头的外壁上开设的环形槽，以及安装在环形槽内的密封环。

如上所述的钻头短节，其中，上接头与钻杆固定连接，下接头与钻头固定连接。