[发明专利]射流PDC钻头有效
申请号: | 201911112638.3 | 申请日: | 2019-11-14 |
公开(公告)号: | CN111101868B | 公开(公告)日: | 2021-04-06 |
发明(设计)人: | 张辉;余庆;李军;蔡志翔;刘科柔 | 申请(专利权)人: | 中国石油大学(北京) |
主分类号: | E21B10/55 | 分类号: | E21B10/55;E21B10/60;E21B10/61;E21B7/18 |
代理公司: | 北京三友知识产权代理有限公司 11127 | 代理人: | 钱能;陈伟 |
地址: | 102249*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 射流 pdc 钻头 | ||
本发明公开了一种射流PDC钻头,其涉及石油天然气钻井工程领域,射流PDC钻头包括:钻头本体,钻头本体的下端具有切削结构,钻头本体上具有容纳腔室以及用于分流的流道单元;设置在容纳腔室中的液电脉冲机构,液电脉冲机构包括:固定件,固定件具有由上向下的导流通道,导流通道与流道单元相连通,固定件中开设有导线槽单元;设置在导流通道的侧壁上的至少一个电极单元,电极单元包括:相对设置的正电极和负电极;设置在导线槽单元中的第一导线和第二导线,第一导线与正电极相连接,第二导线与负电极相连接;钻头接头,钻头接头连接在钻头本体的上端。本身申请能够在钻头内部直接形成高压射流,无需其它增压设备。
技术领域
本发明涉及石油天然气钻井工程领域,特别涉及一种射流PDC钻头。
背景技术
在石油天然气钻井工程中,由于地层环境的差异,导致软硬地层的不能均匀分布,当钻头钻达软硬交替地层时,常规PDC钻头在钻进过程中,钻头切削齿的损耗将会增大。因为,当进入软地层的时候,常规PDC钻头会出现泥包等现象,当进入硬地层的时候,硬地层的岩石又会对齿的反作用力增大,导致钻头出现崩齿现象,降低钻头的破岩效率,钻头的使用寿命也会因此降低。因此,为了适应复杂地层的高效钻进,设计研制新型PDC钻头成为满足油气资源开发的重要任务。
发明内容
目前,结合现有钻头设计技术方案与钻井工程实际情况,当钻头在硬地层或者研磨性较强的地层时,由于岩石的硬度大,钻头的破岩效率低。为了解决上述问题,通常在钻具组合中加入提速工具,辅助钻头破岩,但是现有的各类提速工具结构都较为复杂,且适用性不一定能够满足生产需求。并且由于加入提速工具,增加钻具组合长度,提速工具的工作参数对测井仪器的工作性能也会产生影响。因此,为了降低提速工具带来的不利影响,将提速工具的功能直接叠加在钻头上,使钻头具备一定的提速效果,将会成为重要发展方向。
为了克服现有技术的上述缺陷,本发明实施例所要解决的技术问题是提供了一种射流PDC钻头,其能够在钻头内部直接形成高压射流,无需其它增压设备。
本发明实施例的具体技术方案是:
一种射流PDC钻头,所述射流PDC钻头包括:
钻头本体,所述钻头本体的下端具有切削结构,所述钻头本体上具有容纳腔室以及用于分流的流道单元;
设置在所述容纳腔室中的液电脉冲机构,所述液电脉冲机构包括:固定件,所述固定件具有由上向下的导流通道,所述导流通道与所述流道单元相连通,所述固定件中开设有导线槽单元;设置在所述导流通道的侧壁上的至少一个电极单元,所述电极单元包括:相对设置的正电极和负电极;设置在所述导线槽单元中的第一导线和第二导线,所述第一导线与正电极相连接,所述第二导线与负电极相连接;
钻头接头,所述钻头接头连接在所述钻头本体的上端。
优选地,所述流道单元包括:分流腔室,多个与所述分流腔室相连通的流道,多个所述流道延伸至所述钻头本体的下端的不同位置。
优选地,所述容纳腔室的壁面上具有凸起部,所述固定件上具有与所述凸起部相对应的凹陷部;当所述凸起部与所述凹陷部相卡合时,所述固定件与所述钻头本体之间无法转动。
优选地,所述固定件包括沿竖直方向的横截面分割的第一部分固定件和第二部分固定件,所述固定件上开设有至少一个贯穿孔,所述贯穿孔同时穿透所述第一部分固定件和所述第二部分固定件;在所述贯穿孔中设置有用于将所述第一部分固定件和所述第二部分固定件进行紧固的紧固件。
优选地,所述固定件包括沿竖直方向的横截面分割的第一部分固定件和第二部分固定件,所述导线槽单元开设在所述第一部分固定件朝向所述第二部分固定件的面上和/或所述第二部分固定件朝向所述第一部分固定件的面上。
优选地,所述导流通道的侧壁上开设有多个安装孔,所述安装孔与导线槽单元相连通;所述正电极和所述负电极分别安装在所述安装孔中。
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