可旋轉水力噴射鉆頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可旋轉水力噴射鉆頭，該裝置包括外套、射流器和鉆頭本體，射流器和鉆頭本體位于外套內(nèi)部，鉆頭本體置于射流器的前方，射流器和鉆頭本體上均有出水孔，且射流器和鉆頭本體上的出水孔相通；鉆頭本體上的出水孔分為直孔和斜孔兩種，直孔位于鉆頭本體的中央，斜孔為多個且以直孔為中心呈輻射狀排列，多個斜孔分別沿切線方向傾斜且傾斜方向一致。本發(fā)明依靠高壓水流對鉆頭本體上的斜孔進行噴射，對鉆頭本體施加旋轉力，使鉆頭本體一邊噴射一邊順時針或者逆時針旋轉，不停地變換噴射的著力點，防止其噴出多個單孔，方便使用，從而達到水力旋轉噴射破巖的目的。
【專利說明】可旋轉水力噴射鉆頭
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于油田機械設備領域，涉及一種可旋轉水力噴射鉆頭。
【背景技術】
[0002]水平井是指井斜角達到或接近90°，井身沿著水平方向鉆進一定長度的井。一般來說，水平井適用于薄的油氣層或裂縫性油氣藏，目的在于增大油氣層的裸露面積。水平井鉆井技術是指利用特殊的井底動力工具與隨鉆測量儀器，鉆成井斜角達到或接近90°，并保持這一角度鉆進一定長度井段的定向鉆井技術，包括隨鉆測量技術、井眼軌跡控制技術、井壁穩(wěn)定技術、鉆井完井液技術等。石油鉆井方法經(jīng)過幾十年的發(fā)展更新，還是以旋轉鉆井為主，即利用轉盤或螺桿鉆具帶動鉆頭破巖。但是從垂直井段轉變?yōu)樗骄蔚那拾霃皆叫。┕るy度越大。一般來說，長半徑水平井的曲率半徑為300nT900m，中半徑水平井的曲率半徑為86nT215m，短半徑水平井的曲率半徑為10nT20m。近年來相繼出現(xiàn)了超短半徑水平井鉆井工藝，由于短半徑鉆井需采用柔性鉆桿，受柔性鉆桿傳遞扭矩的限制，如果繼續(xù)采用旋轉鉆井方法將會使短半徑鉆井的水平段長度也受到限制。目前，已有人將旋轉鉆井方法改進為水力噴射進行破巖，但是傳統(tǒng)的水力噴射采用的噴頭出水孔徑較小，成孔孔徑為20mnT50mm,當?shù)刭|(zhì)發(fā)生變化時,噴孔容易發(fā)生閉塞，給生產(chǎn)帶來很多不便。而在一個噴頭上設置多個出水孔，破巖時會在巖石面上形成多個直徑較小的單孔。因此，需要對現(xiàn)有的水力噴射鉆頭進行改進，使其噴射后形成一個較大的成孔。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的是提供一種可旋轉水力噴射鉆頭，解決現(xiàn)有的水力噴射鉆頭無法旋轉，只能朝向一個方向噴射，無法將多個單孔連接成較大的成孔的問題。
[0004]本發(fā)明通過以下技術方案來實現(xiàn):可旋轉水力噴射鉆頭，該裝置包括外套、射流器和鉆頭本體，射流器和鉆頭本體位于外套內(nèi)部，鉆頭本體置于射流器的前方，射流器和鉆頭本體上均有出水孔，且射流器和鉆頭本體上的出水孔相通；鉆頭本體上的出水孔分為直孔和斜孔兩種，直孔位于鉆頭本體的中央，斜孔為多個且以直孔為中心呈輻射狀排列，多個斜孔分別沿切線方向傾斜且傾斜方向一致。
[0005]所述的斜孔均為順時針傾斜。
[0006]所述的斜孔均為逆時針傾斜。
[0007]所述的斜孔的傾斜角度為30°。
[0008]所述的鉆頭本體外側還裝有壓力軸承。
[0009]所述的壓力軸承前端裝有軸承壓帽。
[0010]采用上述技術方案的積極效果:本發(fā)明依靠高壓水流對鉆頭本體上的斜孔進行噴射，對鉆頭本體施加旋轉力，使鉆頭本體一邊噴射一邊順時針或者逆時針旋轉，不停地變換噴射的著力點，防止其噴出多個單孔，方便使用，從而達到水力旋轉噴射破巖的目的?！緦＠綀D】
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的結構示意圖；
圖2是圖1中鉆頭本體的俯視圖。
[0012]圖中，I外套，2射流器，3鉆頭本體，4直孔，5斜孔，6壓力軸承，7軸承壓帽。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖對本發(fā)明的技術方案做進一步的說明，但不應理解為對本發(fā)明的限制:
圖1是本發(fā)明的結構示意圖，圖2是圖1中鉆頭本體的俯視圖，結合圖1、圖2所示，可旋轉水力噴射鉆頭，該裝置包括外套1、射流器2和鉆頭本體3，射流器2和鉆頭本體3位于外套I內(nèi)部，鉆頭本體3置于射流器2的前方，射流器2和鉆頭本體3上均有出水孔，且射流器2和鉆頭本體3上的出水孔相通。射流器2的作用是提供高壓水流，噴入鉆頭本體上的出水孔。鉆頭本體3上的出水孔分為直孔4和斜孔5兩種，直孔4位于鉆頭本體3的中央，斜孔5為多個且以直孔4為中心呈輻射狀排列，多個斜孔5分別沿切線方向傾斜且傾斜方向一致。中央的直孔噴出的水流壓力最大，周向的斜孔由于沿切線方向傾斜，因此當射流器噴出的高壓水流噴入斜孔后，提供了 一種旋轉力，使得鉆頭本體發(fā)生旋轉。
[0014]本發(fā)明中，所述的斜孔5均為順時針傾斜，或者所述的斜孔5均為逆時針傾斜。結果是鉆頭本體可以順時針旋轉，也可以逆時針旋轉。作為本發(fā)明的最佳實施方式，斜孔5的傾斜角度為30°。
[0015]由于鉆頭本體在旋轉時與外套內(nèi)壁之間存在著很大的摩擦力，為了減少摩擦，所述的鉆頭本體3外側還裝有壓力軸承6。為了對壓力軸承進行固定，防止其脫出，在所述的壓力軸承6前端裝有軸承壓帽7。
[0016]使用時，射流器噴出高壓水流，高壓水流噴入斜孔后，鉆頭本體一邊噴出高壓水流一邊旋轉，不停地變換著力點，使得巖石上噴出的小孔逐漸連接成片，形成較大的成孔，從而達到水力旋轉噴射破巖的目的。
【權利要求】
1.一種可旋轉水力噴射鉆頭，其特征在于:該裝置包括外套(I)、射流器(2)和鉆頭本體(3)，射流器(2)和鉆頭本體(3)位于外套(I)內(nèi)部，鉆頭本體(3)置于射流器(2)的前方，射流器(2)和鉆頭本體(3)上均有出水孔，且射流器(2)和鉆頭本體(3)上的出水孔相通；鉆頭本體(3)上的出水孔分為直孔(4)和斜孔(5)兩種，直孔(4)位于鉆頭本體(3)的中央，斜孔(5)為多個且以直孔(4)為中心呈輻射狀排列，多個斜孔(5)分別沿切線方向傾斜且傾斜方向一致。
2.根據(jù)權利要求1所述的可旋轉水力噴射鉆頭，其特征在于:所述的斜孔(5)均為順時針傾斜。
3.根據(jù)權利要求1所述的可旋轉水力噴射鉆頭，其特征在于:所述的斜孔(5)均為逆時針傾斜。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的可旋轉水力噴射鉆頭，其特征在于:所述的斜孔(5)的傾斜角度為30°。
5.根據(jù)權利要求1所述的可旋轉水力噴射鉆頭，其特征在于:所述的鉆頭本體(3)外側還裝有壓力軸承(6)。
6.根據(jù)權利要求5所述的可旋轉水力噴射鉆頭，其特征在于:所述的壓力軸承(6)前端裝有軸承壓帽(7)。
【文檔編號】E21B10/60GK103510863SQ201310509413
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年10月25日 優(yōu)先權日:2013年10月25日
【發(fā)明者】張亞勝 申請人:大慶井泰石油工程技術股份有限公司