專利名稱：一種單牙輪鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種石油深井鉆進(jìn)的單牙輪鉆頭。
現(xiàn)有技術(shù) 限于深井小井眼鉆進(jìn)時(shí)井底狹小、無序的泥漿流道，巖屑很難順暢排出，通常采用在鉆頭上同時(shí)設(shè)置主、副噴嘴的辦法來解決這個(gè)問題，如專利號為200420036765.2所介紹的《一種單牙輪鉆頭》的技術(shù)方案。但是從主、副噴嘴噴出的高壓泥漿攜帶巖屑，形成井底流場的高壓紊流，紊流導(dǎo)致巖屑的重復(fù)破碎，影響鉆頭壽命、井底清洗和鉆進(jìn)效率。
實(shí)用新型內(nèi)容 本實(shí)用新型的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種減少巖屑破碎，防止巖屑返回井底流場，排渣效率高，提高井底清洗和鉆進(jìn)效率，鉆頭使用壽命長；同時(shí)還可減輕高壓泥漿對牙輪削蝕的單牙輪鉆頭。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案包括牙爪，牙輪，主噴嘴，其特征是在牙爪上位于牙輪軸頸中心線的延長線尾端，設(shè)有其噴出口與所述主噴嘴噴出口方向相反、并與所述主噴嘴同中心線的反噴嘴。
所述牙爪上設(shè)有兩個(gè)其噴出口處于同一高度、且與所述主噴嘴等徑的副噴嘴；所述設(shè)于牙爪上的二個(gè)副噴嘴分別斜向牙輪的兩側(cè)。
所述反噴嘴的噴出口處于牙輪與牙爪保徑段之間。
所述反噴嘴的出口位置高于主、副噴嘴的出口。
所述反噴嘴的中心線與鉆頭的中心線的夾角為29～32度。
所述反噴嘴的中心線與鉆頭中心線之間的夾角為30度。
本實(shí)用新型反噴嘴的噴出口設(shè)于牙輪與牙爪保徑段之間，該部位井眼基本成型，由于反噴嘴的噴射，在反噴嘴的出口附近、牙爪體外表面與井壁形成既沒有渦流也沒有回流的穩(wěn)定的、間隔均勻的低壓環(huán)空區(qū)，該低壓環(huán)空區(qū)的形成使反噴嘴具有較高的排渣效率，使井底流場的紊流泥漿被加速、被整流，巖屑被加速抽離井底，縮短了井底流場，基本杜絕了巖屑返回井底流場的可能性，減少了巖屑的重復(fù)破碎，延長了鉆頭使用壽命，提高了井底清洗效率和鉆進(jìn)效率。同時(shí)由于設(shè)有兩個(gè)分別斜向牙輪兩側(cè)的副噴嘴，既加大了泥漿的流量，又減輕了高壓泥漿對牙輪的削蝕。本實(shí)用新型安全可靠、結(jié)構(gòu)合理，適用于石油、天然氣深井小井眼鉆進(jìn)，但不得用于公軟、容易垮塌的地層。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為兩個(gè)副噴嘴的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，在牙爪上的同一水平面上安裝兩個(gè)出口等高的、與主噴嘴等徑的副噴嘴3，二個(gè)副噴嘴3分別斜向牙輪的兩側(cè)沖洗牙輪。反噴嘴1安裝于牙輪軸頸中心線的延長線尾端牙爪上；反噴嘴1與安裝在軸頸中心線上的主噴嘴2，兩者的中心線重合，兩者的噴出口方向相反；因而從反噴嘴中噴出的泥漿在低壓環(huán)空區(qū)內(nèi)須完成向上的轉(zhuǎn)彎，與巖屑的排出方向一致，緩解了對鉆桿或鉆具的沖蝕。反噴嘴1的出口位置高于主噴嘴2和二個(gè)副噴嘴3的出口；反噴嘴1與鉆頭兩者的中心線的夾角為30度。
權(quán)利要求1.一種單牙輪鉆頭，包括牙爪，牙輪，主噴嘴，副噴嘴，其特征是在位于牙輪軸頸中心線的延長線尾端牙爪上，設(shè)有其噴出口與所述主噴嘴噴出口方向相反、其中心線與所述主噴嘴的中心線的延長線重合的反噴嘴。
2.由權(quán)利要求1所述單牙輪鉆頭，其特征是所述牙爪上設(shè)有兩個(gè)分別斜向牙輪的兩側(cè)的副噴嘴，所述兩個(gè)副噴嘴的噴出口處于同一高度，且與所述主噴嘴等徑。
3.由權(quán)利要求1所述單牙輪鉆頭，其特征是所述反噴嘴的噴出口處于牙輪與牙爪保徑段之間。
4.由權(quán)利要求1所述單牙輪鉆頭，其特征是所述反噴嘴的出口位置高于主、副噴嘴的出口。
5.由權(quán)利要求1、3或4所述單牙輪鉆頭，其特征是所述反噴嘴的中心線與鉆頭的中心線的夾角為29～32度。
6.由權(quán)利要求1、3或4所述單牙輪鉆頭，其特征是所述反噴嘴的中心線與鉆頭的中心線之間的夾角為30度。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種減少巖屑破碎，防止巖屑返回井底流場，排渣效率高，提高井底清洗和鉆進(jìn)效率，鉆頭使用壽命長，同時(shí)還可減輕高壓泥漿對牙輪削蝕的單牙輪鉆頭。該鉆頭包括牙爪，牙輪，主噴嘴和二個(gè)斜向牙輪的兩側(cè)的副噴嘴，在牙爪上位于牙輪軸頸中心線的延長線尾端，設(shè)有其噴出口與所述主噴嘴噴出口方向相反、并與所述主噴嘴同中心線的反噴嘴。
文檔編號E21B10/18GK2906028SQ200620050350
公開日2007年5月30日 申請日期2006年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月19日
發(fā)明者易楠輝 申請人:宜春飛龍鉆頭制造有限公司