一种自增压式PDC钻头.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106930700A(43)申请公布日2017.07.07(21)申请号201511010435.5(22)申请日2015.12.29(71)申请人江苏勇龙电气有限公司地址225253江苏省扬州市江都区武坚镇工业园区8号(72)发明人张道勇茅少群(74)专利代理机构南京纵横知识产权代理有限公司32224代理人周全(51)Int.Cl.E21B10/54(2006.01)E21B10/60(2006.01)E21B10/61(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图4页(54)发明名称一种自增压式PDC钻头(57)摘要一种自增压式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。CN106930700ACN106930700A权利要求书1/1页1.一种自增压式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所述的一种自增压式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所述的一种自增压式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所述的一种自增压式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。2CN106930700A说明书1/2页一种自增压式PDC钻头技术领域[0001]本发明涉及油田机械设备，尤其涉及自增压式的PDC钻头。背景技术[0002]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。[0003]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。发明内容[0004]本发明针对以上问题，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。[0005]本发明的技术方案是：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。[0006]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。[0007]所述盘阀固定或活动连接在所述泥浆流道内。[0008]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。[0009]本发明在工作时，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。[0010]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。[0011]本发明通过泥浆和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