[发明专利]流道交叉式中心旋喷负压脉冲钻头

摘要

本发明公开了一种流道交叉式中心旋喷负压脉冲钻头。其特征在于加装了脉冲射流生成装置、中心旋喷破岩装置和负压抽汲装置。脉冲射流生成装置包括钻井液流道、进给腔、谐振腔、谐振管出口和分流区，基于风琴管，通过激发液体共振产生脉冲射流，提高破岩效率；中心旋喷破岩装置包括1个中心自旋转喷嘴、下喷旁支流道、下喷中心自旋转流道和刀翼，基于高压水射流，自旋转正向射流剪切拉伸破岩，侧向射流提供钻头自进力，结合下喷旁支流道，提高破岩、清岩效率；负压抽汲装置包括反向高速流道、抽汲腔、混合腔、喉道、返屑腔，基于射流泵，凭借反向流体高速特性在抽汲腔形成负压，抽汲岩屑，减小压持效应。

主权项

一种新型流道交叉式中心旋喷负压脉冲钻头。区别于常规PDC钻头，本设计加装了脉冲射流生成装置、中心旋喷破岩装置和负压抽汲装置：所述的脉冲射流生成装置包括钻井液流道、进给腔、谐振腔、谐振管出口和分流区；钻井液流道与进给腔、进给腔与谐振腔、谐振腔与谐振管出口，谐振管出口与分流区依次对接连通，分流区出口与反向高速流道、下喷旁支流道、下喷中心旋喷流道入口相连通；钻井液流道、进给腔、谐振腔、谐振管出口和分流区均为共轴圆柱形构造；进给腔管径是钻井液流道的1.2倍，谐振腔管径是流道的0.8倍，谐振管出口管径是流道的0.5倍，分流区管径是流道的2倍；所述的中心旋喷破岩装置包括下喷旁支流道、下喷中心自旋转流道、1个中心自旋转喷嘴和刀翼。下喷旁支流道、下喷中心自旋转流道均与分流区相连通，出口在钻头端部，下喷旁支流道中可非均布安装6个脉冲喷嘴，下喷中心自旋转流道中安装1个自旋转喷嘴；下喷旁支流道绕中心自旋转喷嘴圆周非均布6个；所述的负压抽汲装置包括反向高速流道、负压抽汲腔、混合腔、喉道、返屑腔。反向高速流道与分流区出口相互连通，出口在混合腔，在钻头内部均布6个；负压抽汲腔与钻头端部排屑槽连接，出口在混合腔，为圆柱形构造，轴线与返屑腔轴线呈150°夹角；混合腔与喉道连通；喉道与返屑腔连通，为弧形圆柱形构造；返屑腔与喉道对接连通，出口在刀翼环空，轴线与井壁呈20°夹角。