一種渦輪式旋轉(zhuǎn)噴射鉆頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種徑向水平井噴射鉆井用的渦輪式旋轉(zhuǎn)噴射鉆頭。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油天然氣工程中，徑向水平井鉆井技術(shù)是利用高壓水射流在油藏的某一層位或多個(gè)層位沿徑向鉆出多個(gè)水平分支井眼的鉆井技術(shù)。徑向水平井鉆井技術(shù)既可以用于新井的開發(fā)又適合進(jìn)行老井的改造，有利于進(jìn)行薄油層、低滲透油氣藏以及煤層氣的增產(chǎn)。
[0003]噴射鉆頭是徑向水平井鉆井技術(shù)的核心工具之一，其作用不僅要進(jìn)行破巖，還必須為分支軟管前進(jìn)提供動(dòng)力。目前徑向水平井鉆井技術(shù)使用的噴射鉆頭都是以不可旋轉(zhuǎn)的連續(xù)直射流沖擊破壞方式對(duì)巖層進(jìn)行破碎的，當(dāng)射流流體的瞬時(shí)沖擊力大于巖石的破碎強(qiáng)度時(shí)，巖石就會(huì)破碎，然而在連續(xù)流淹沒狀態(tài)下，由于水墊效應(yīng)降低了射流流體的瞬時(shí)沖擊力，降低了破巖效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是:為解決現(xiàn)有徑向水平井鉆井用的噴射鉆頭破巖效率較低，井眼質(zhì)量差的問(wèn)題，特提供一種渦輪式旋轉(zhuǎn)噴射鉆頭。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:一種渦輪式旋轉(zhuǎn)噴射鉆頭，是由上接頭、固緊螺帽、渦輪轉(zhuǎn)子葉片盤、渦輪定子葉片盤、外殼、旋轉(zhuǎn)軸、密封圈、推力軸承和噴射頭構(gòu)成;其結(jié)構(gòu)特征是:旋轉(zhuǎn)軸上端設(shè)置為絲扣，下端內(nèi)腔設(shè)置為盲孔，下端外圓設(shè)置為絲扣，旋轉(zhuǎn)軸中部周向均勻設(shè)置三個(gè)斜孔連通旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)外腔空間，斜孔上部外圓設(shè)置一臺(tái)階，斜孔下部外圓設(shè)置一圈凸起圓柱臺(tái)階，凸起圓柱臺(tái)階的外圓柱面上設(shè)置一圈密封槽；密封圈安裝在旋轉(zhuǎn)軸凸起圓柱臺(tái)階的外圓柱面上的密封槽內(nèi)；渦輪轉(zhuǎn)子葉片盤和渦輪定子葉片盤套在一起組成渦輪，把渦輪轉(zhuǎn)子葉片盤和渦輪定子葉片盤組成的渦輪從旋轉(zhuǎn)軸上端套入旋轉(zhuǎn)軸，共套入三組渦輪安裝在旋轉(zhuǎn)軸上；固緊螺帽和旋轉(zhuǎn)軸上端絲扣連接，固緊螺帽和旋轉(zhuǎn)軸外圓上的臺(tái)階壓緊三組渦輪轉(zhuǎn)子葉片盤，使旋轉(zhuǎn)軸和渦輪轉(zhuǎn)子葉片盤相對(duì)固定；外殼下端設(shè)置為圓錐面，外殼內(nèi)腔下部設(shè)置有臺(tái)階面，外殼內(nèi)腔中部設(shè)置有臺(tái)階面;推力軸承安裝在外殼內(nèi)腔下部臺(tái)階面上，旋轉(zhuǎn)軸和渦輪組整體置入外殼內(nèi)腔，上接頭下端和外殼上端絲扣連接;上接頭下端和外殼內(nèi)腔中部的臺(tái)階面壓緊三組渦輪定子葉片盤，使外殼和渦輪定子葉片盤相對(duì)固定;噴射頭內(nèi)腔設(shè)置為沉孔，沉孔端口設(shè)置為絲扣，噴射頭下端設(shè)置一個(gè)主噴射孔連通沉孔和外腔，噴射頭中部周向均勻設(shè)置四個(gè)副噴射孔連通沉孔和外腔，副噴射孔中心軸和噴射頭中心軸夾角為25°，副噴射孔出口方向偏向噴射頭上端;噴射頭上端和旋轉(zhuǎn)軸下端絲扣連接;上接頭上端和上部鉆井軟管絲扣連接。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果是:(I)本實(shí)用新型的噴射頭可以旋轉(zhuǎn)，弱化水墊效應(yīng)，特尚破巖效率；(2)嗔射頭的副嗔射孔廣生反向射流，推進(jìn)本實(shí)用新型如進(jìn)；(3)嗔射頭可以旋轉(zhuǎn)，副噴射孔反向射流形成的井眼更為圓整，井眼更大，井眼質(zhì)量更好，提高油藏采收率。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本實(shí)用新型一種渦輪式旋轉(zhuǎn)噴射鉆頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]圖中:1.上接頭，2.固緊螺帽，3.渦輪轉(zhuǎn)子葉片盤，4.渦輪定子葉片盤，5.外殼，6.旋轉(zhuǎn)軸，7.密封圈，8.推力軸承，9.噴射頭。
【具體實(shí)施方式】
[0009]如圖1所示，本實(shí)用新型一種渦輪式旋轉(zhuǎn)噴射鉆頭，是由上接頭1、固緊螺帽2、渦輪轉(zhuǎn)子葉片盤3、渦輪定子葉片盤4、外殼5、旋轉(zhuǎn)軸6、密封圈7、推力軸承8和噴射頭9構(gòu)成;其結(jié)構(gòu)特征是:旋轉(zhuǎn)軸6上端設(shè)置為絲扣，下端內(nèi)腔設(shè)置為盲孔，下端外圓設(shè)置為絲扣，旋轉(zhuǎn)軸6中部周向均勻設(shè)置三個(gè)斜孔連通旋轉(zhuǎn)軸6內(nèi)外腔空間，斜孔上部外圓設(shè)置一臺(tái)階，斜孔下部外圓設(shè)置一圈凸起圓柱臺(tái)階，凸起圓柱臺(tái)階的外圓柱面上設(shè)置一圈密封槽;密封圈7安裝在旋轉(zhuǎn)軸6凸起圓柱臺(tái)階的外圓柱面上的密封槽內(nèi)；渦輪轉(zhuǎn)子葉片盤3和渦輪定子葉片盤4套在一起組成渦輪，把渦輪轉(zhuǎn)子葉片盤3和渦輪定子葉片盤4組成的渦輪從旋轉(zhuǎn)軸6上端套入旋轉(zhuǎn)軸6，共套入三組渦輪安裝在旋轉(zhuǎn)軸6上；固緊螺帽2和旋轉(zhuǎn)軸6上端絲扣連接，固緊螺帽2和旋轉(zhuǎn)軸6外圓上的臺(tái)階壓緊三組渦輪轉(zhuǎn)子葉片盤3，使旋轉(zhuǎn)軸6和渦輪轉(zhuǎn)子葉片盤3相對(duì)固定;外殼5下端設(shè)置為圓錐面，外殼5內(nèi)腔下部設(shè)置有臺(tái)階面，外殼5內(nèi)腔中部設(shè)置有臺(tái)階面;推力軸承8安裝在外殼5內(nèi)腔下部臺(tái)階面上，旋轉(zhuǎn)軸6和渦輪組整體置入外殼5內(nèi)腔，上接頭I下端和外殼5上端絲扣連接;上接頭I下端和外殼5內(nèi)腔中部的臺(tái)階面壓緊三組渦輪定子葉片盤4，使外殼5和渦輪定子葉片盤4相對(duì)固定;噴射頭9內(nèi)腔設(shè)置為沉孔，沉孔端口設(shè)置為絲扣，噴射頭9下端設(shè)置一個(gè)主噴射孔連通沉孔和外腔，噴射頭9中部周向均勻設(shè)置四個(gè)副噴射孔連通沉孔和外腔，副噴射孔中心軸和噴射頭9中心軸夾角為25°，副噴射孔出口方向偏向噴射頭9上端;噴射頭9上端和旋轉(zhuǎn)軸6下端絲扣連接;上接頭I上端和上部鉆井軟管絲扣連接。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種渦輪式旋轉(zhuǎn)噴射鉆頭，是由上接頭(I)、固緊螺帽(2)、渦輪轉(zhuǎn)子葉片盤(3)、渦輪定子葉片盤(4)、外殼(5)、旋轉(zhuǎn)軸(6)、密封圈(7)、推力軸承(8)和噴射頭(9)構(gòu)成;其特征在于:旋轉(zhuǎn)軸(6)中部周向均勻設(shè)置三個(gè)斜孔連通旋轉(zhuǎn)軸(6)內(nèi)外腔空間，斜孔上部外圓設(shè)置一臺(tái)階，斜孔下部外圓設(shè)置一圈凸起圓柱臺(tái)階，凸起圓柱臺(tái)階的外圓柱面上設(shè)置一圈密封槽;密封圈(7)安裝在旋轉(zhuǎn)軸(6)凸起圓柱臺(tái)階的外圓柱面上的密封槽內(nèi)；渦輪轉(zhuǎn)子葉片盤(3)和渦輪定子葉片盤(4)套在一起組成渦輪，把渦輪轉(zhuǎn)子葉片盤(3)和渦輪定子葉片盤(4)組成的渦輪從旋轉(zhuǎn)軸(6)上端套入旋轉(zhuǎn)軸(6)，共套入三組渦輪安裝在旋轉(zhuǎn)軸(6)上；固緊螺帽(2)和旋轉(zhuǎn)軸(6)上端絲扣連接，固緊螺帽(2)和旋轉(zhuǎn)軸(6)外圓上的臺(tái)階壓緊三組渦輪轉(zhuǎn)子葉片盤(3)，使旋轉(zhuǎn)軸(6)和渦輪轉(zhuǎn)子葉片盤(3)相對(duì)固定;推力軸承(8)安裝在外殼(5)內(nèi)腔下部臺(tái)階面上，旋轉(zhuǎn)軸(6)和渦輪組整體置入外殼(5)內(nèi)腔，上接頭(I)下端和外殼(5)上端絲扣連接;上接頭(I)下端和外殼(5)內(nèi)腔中部的臺(tái)階面壓緊三組渦輪定子葉片盤(4)，使外殼(5)和渦輪定子葉片盤(4)相對(duì)固定;噴射頭(9)上端和旋轉(zhuǎn)軸(6)下端絲扣連接;上接頭(I)上端和上部鉆井軟管絲扣連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種徑向水平井噴射鉆井用的渦輪式旋轉(zhuǎn)噴射鉆頭。它解決現(xiàn)有徑向水平井鉆井用的噴射鉆頭破巖效率較低，井眼質(zhì)量差的問(wèn)題。其技術(shù)方案是：渦輪轉(zhuǎn)子葉片盤和渦輪定子葉片盤套在一起組成渦輪，把渦輪轉(zhuǎn)子葉片盤和渦輪定子葉片盤組成的渦輪從旋轉(zhuǎn)軸上端套入旋轉(zhuǎn)軸，共套入三組渦輪安裝在旋轉(zhuǎn)軸上；推力軸承安裝在外殼內(nèi)腔下部臺(tái)階面上，旋轉(zhuǎn)軸和渦輪組整體置入外殼內(nèi)腔，上接頭下端和外殼上端絲扣連接；噴射頭上端和旋轉(zhuǎn)軸下端絲扣連接；上接頭上端和上部鉆井軟管絲扣連接。本實(shí)用新型的噴射頭可以旋轉(zhuǎn)，副噴射孔反向射流形成的井眼更為圓整，井眼更大，井眼質(zhì)量更好，提高油藏采收率。
【IPC分類】E21B10/60
【公開號(hào)】CN205259956
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620009866
【發(fā)明人】郭全, 梁政, 趙勇
【申請(qǐng)人】西南石油大學(xué)
【公開日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2016年1月7日