[实用新型]水平井脉冲内磨钻头

摘要

本实用新型公开了一种水平井脉冲内磨钻头。区别于常规PDC钻头，本设计加装了脉冲射流生成装置、负压抽汲装置和岩屑内磨装置。脉冲射流生成装置，其特征在于钻井液流道、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高压脉冲射流，提高水力辅助破岩效率。负压抽汲装置，其特征在于反向高速流道、下喷流道、刀翼、抽汲腔；基于射流泵，凭借反向射流高速特性在抽汲腔‑钻头底部形成负压，抽汲岩屑上返，减小压持效应。岩屑内磨装置，其特征在于混合腔、喉道、加速腔、内磨腔、内磨体、旁通和扩散腔；基于颗粒‑颗粒和颗粒‑内磨体之间的高压作用力、水楔效应粉碎岩屑，利于钻井液携岩，清除水平井岩屑床。

主权项

一种新型水平井脉冲内磨钻头，其特征在于在常规PDC钻头的基础上加装了脉冲射流生成装置、负压抽汲装置和岩屑内磨装置：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；所述的各部分依次对接连通，分流区出口与反向高速流道、下喷流道相连通；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；所述的负压抽汲装置包括反向高速流道、下喷流道、刀翼、抽汲腔；反向高速流道、下喷流道均与分流区出口相连通，反向高速流道出口在混合腔内，下喷流道出口在钻头本体端部；抽汲腔与钻头端部排屑槽相连通，出口在混合腔内；所述的岩屑内磨装置包括混合腔、喉道、加速腔、内磨腔、内磨体、旁通和扩散腔；混合腔外侧与反向高速流道、抽汲腔相连通，内侧与喉道对接连通；喉道与加速腔对接连通，为圆柱形构造，管径为加速腔的0.5倍；加速腔与内磨腔相连通，两者轴线呈138°夹角，为圆柱形构造；内磨体附于内磨腔内壁，正对加速腔出口；旁通、扩散腔与内磨腔相连通，旁通与内磨腔共轴线，扩散腔轴线与内磨腔呈138°夹角。