CN205297350U - 自增压式pdc钻头 - Google Patents
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Abstract
自增压式PDC钻头，涉及油田机械设备，尤其涉及自增压式的PDC钻头。结构简单，方便操作，有效增压。所述叶轮呈柱状，所述叶轮在圆周上设有两个螺旋槽，所述叶轮的一端设有凸轴一，另一端凹孔；所述钻头体的内壁上设有凸轴二，所述凸轴二适配地设在所述叶轮的凹孔内；所述盘阀呈圆盘状，所述盘阀具有中孔和均布的扇形孔，所述叶轮的凸轴一适配地设在所述盘阀的中孔内。所述盘阀固定或活动连接在所述泥浆流道内。通过泥浆和PDC钻头内部的自增压结构，实现了钻头的高压喷射钻井，提高了工作效率，节省了成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及油田机械设备，尤其涉及自增压式的PDC钻头。
背景技术
目前，国内钻头射流喷嘴的主要原理是：在PDC钻头（即聚晶金刚石复合片钻头）内部分高压、低压流道，高、低压流道单独工作。其中，高压流道由高压泵、高压管路、泥浆、PDC钻头及其高压喷嘴等组成；低压流道由泥浆、PDC钻头及其普通喷嘴等组成。钻井泥浆通过钻头内泥浆流道从钻头喷嘴喷出，清洗井底并携带岩屑上返到地面。
现有技术中，通常采用增加高压管道和高压泵，提供双流道钻头实现自增压，其结构复杂，而且需要高压泵提供额外动力，增加了成本负担。
实用新型内容
本实用新型针对以上问题，提供了一种结构简单，方便操作，有效增压的自增压式PDC钻头。
本实用新型的技术方案是：包括接头、钻头体和喷嘴，所述接头固定连接在所述钻头体上，所述接头和钻头体上设有连通的泥浆流道，所述喷嘴设在所述钻头体上的泥浆流道；
还包括叶轮、盘阀、高压喷嘴和高压流道，所述叶轮和盘阀依次连接在所述钻头体的泥浆流道和接头的泥浆流道之间；
所述高压流道设在所述钻头体内，所述高压喷嘴设在所述高压流道内。
所述叶轮呈柱状，所述叶轮在圆周上设有两个螺旋槽，所述叶轮的一端设有凸轴一，另一端凹孔；
所述钻头体的内壁上设有凸轴二，所述凸轴二适配地设在所述叶轮的凹孔内；
所述盘阀呈圆盘状，所述盘阀具有中孔和均布的扇形孔，所述叶轮的凸轴一适配地设在所述盘阀的中孔内。
所述盘阀固定或活动连接在所述泥浆流道内。
所述钻头体外部固定设有钻头刀翼，所述钻头刀翼上嵌设有复合片，所述高压喷嘴设在所述钻头刀翼上复合片的后端。
本实用新型在工作时，泥浆流向通过盘阀上的扇形孔流入叶轮的两个螺旋槽内，由于泥浆的冲击作用，带动叶轮做旋转运动，同时泥浆流向钻头体内的高压流道和各泥浆流道。
各喷嘴流道在内腔平面上的分布近似于均匀排布，当叶轮的两个螺旋槽正对喷嘴流道时，泥浆从喷嘴流出，由于截面积变小，压力增大，实现了自增压的效果；同时，当泥浆通过高压喷嘴流道时，由于高压喷嘴中的内孔更小，泥浆被再次增压，辅助破岩。
本实用新型通过泥浆和PDC钻头内部的自增压结构，实现了钻头的高压喷射钻井，提高了工作效率，节省了成本。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图，
图2是图1中A-A面的剖视图，
图3是图2中C向的结构示意图，
图4是本实用新型中盘阀的结构示意图，
图5是图4的右视图，
图6是本实用新型中叶轮的结构示意图；
图中1是接头，2是盘阀，21是中孔，22是扇形孔，3是叶轮，31是螺旋槽，32是凸轴一，33是凹孔，4是钻头体，40是凸轴二，5是密封圈，6是喷嘴，7是高压喷嘴，8是复合片，9是钻头刀翼；
图中箭头代表泥浆流道。
具体实施方式
本实用新型如图1-6所示，包括接头1、钻头体4和喷嘴6，所述接头1固定连接在所述钻头体4上，所述接头1和钻头体4上设有连通的泥浆流道，所述喷嘴6设在所述钻头体4上的泥浆流道，喷嘴6和钻头体4上的泥浆流道之间设有密封圈5；
还包括叶轮3、盘阀2、高压喷嘴7和高压流道，所述叶轮3和盘阀2依次连接在所述钻头体4的泥浆流道和接头1的泥浆流道之间；
所述高压流道设在所述钻头体4内，所述高压喷嘴7设在所述高压流道内。
高压喷嘴的外表面带螺纹，端面带花槽，可以用专用工具旋紧或更换，也可用相应的堵头堵死。
如图6所示，所述叶轮3呈柱状，所述叶轮3在圆周上设有两个螺旋槽31，所述叶轮3的一端设有凸轴一32，另一端凹孔33；
所述钻头体4的内壁上设有凸轴二40，所述凸轴二40适配地设在所述叶轮3的凹孔33内；
如图4-5所示，所述盘阀2呈圆盘状，所述盘阀2具有中孔21和均布的扇形孔22，所述叶轮3的凸轴一32适配地设在所述盘阀2的中孔21内。提高了叶轮和盘阀连接的可靠性。
所述盘阀2固定或活动（呈旋转式）连接在所述泥浆流道内；使得动作灵活可靠。
所述钻头4体外部固定设有钻头刀翼9，所述钻头刀翼9上嵌设有复合片8，所述高压喷嘴7设在所述钻头刀翼9上复合片8的后端；达到充分配合、辅助复合片的工作状况，提高工作效率。
工作中，泥浆的流向如图2所示，通过盘阀上的3个扇形孔流入叶轮的两个螺旋槽内，由于泥浆的冲击作用，带动叶轮以一定的速度ω做旋转运动，同时泥浆流向图3中的平面。
各喷嘴流道孔在内腔平面上的分布近似于均匀排布，存在占空比，当叶轮的两个螺旋槽正对喷嘴流道孔时，泥浆从喷嘴孔流出，由于截面积变小，故压力增大，实现了自增压的效果。
当泥浆通过高压喷嘴流道时，由于高压喷嘴中的内孔更小，泥浆被再次增压，辅助破岩，提高工作效率。
Claims (4)
1.自增压式PDC钻头，包括接头、钻头体和喷嘴，所述接头固定连接在所述钻头体上，所述接头和钻头体上设有连通的泥浆流道，所述喷嘴设在所述钻头体上的泥浆流道；
其特征在于，还包括叶轮、盘阀、高压喷嘴和高压流道，所述叶轮和盘阀依次连接在所述钻头体的泥浆流道和接头的泥浆流道之间；
所述高压流道设在所述钻头体内，所述高压喷嘴设在所述高压流道内。
2.根据权利要求1所述的自增压式PDC钻头，其特征在于，所述叶轮呈柱状，所述叶轮在圆周上设有两个螺旋槽，所述叶轮的一端设有凸轴一，另一端凹孔；
所述钻头体的内壁上设有凸轴二，所述凸轴二适配地设在所述叶轮的凹孔内；
所述盘阀呈圆盘状，所述盘阀具有中孔和均布的扇形孔，所述叶轮的凸轴一适配地设在所述盘阀的中孔内。
3.根据权利要求2所述的自增压式PDC钻头，其特征在于，所述盘阀固定或活动连接在所述泥浆流道内。
4.根据权利要求1所述的自增压式PDC钻头，其特征在于，所述钻头体外部固定设有钻头刀翼，所述钻头刀翼上嵌设有复合片，所述高压喷嘴设在所述钻头刀翼上复合片的后端。
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|---|---|---|---|---|
| CN105952383A (zh) * | 2016-07-04 | 2016-09-21 | 海斯比得（武汉）石油科技有限公司 | 钻头、钻井工具及局部欠平衡钻井方法 |
| CN106014266A (zh) * | 2016-08-02 | 2016-10-12 | 西南石油大学 | 一种适用于难钻地层的盘刀式复合钻头 |
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| CN106014266B (zh) * | 2016-08-02 | 2019-05-10 | 西南石油大学 | 一种适用于难钻地层的盘刀式复合钻头 |
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