钻井用扭冲提速钻头的制作方法

本实用新型涉及PDC钻头技术领域,尤其涉及一种钻井用扭冲提速钻头。
背景技术:
随着我国各能源区块开发勘探力度加大,井越钻越深,钻遇地层日益复杂。粘滑现象是PDC钻头在复杂地层机械钻速低、钻井效率低的主要制约因素,该现象尤其是在硬地层、深井钻进中表现地更为明显、更剧烈。
在钻井过程中存在以下问题:
1)当钻柱提供给钻头的扭矩小于工作面上岩石的剪切极限时,钻头停止跟随钻柱转动,此时钻头处于粘滞状态;
2)当钻柱中积蓄的扭矩大于工作面上岩石剪切极限时,钻柱中扭矩将瞬间释放,使钻头绕轴向做不规则的变速运动,对钻头造成极大破坏作用,导致钻头钻井不稳定、故障率高、使用寿命短。
因此需要开发改善以上缺陷的提速钻头。
技术实现要素:
本实用新型的目的是针对上述背景技术中的不足,提供一种钻井用扭冲提速钻头,以解决现有技术中钻头在钻井过程中粘滞的技术问题。
为实现上述目的,本实用新型采用了如下的技术方案:
钻井用扭冲提速钻头,包括外套管、前接头和钻头,所述外套管顶端设置有连接头,所述前接头一端与所述钻头连接,另一端卡接有卡环,所述卡环与所述外套管固定连接,所述外套管内还设置有定位套,所述定位套固定连接在所述卡环上,所述定位套内插接有内缸,所述内缸底端与所述PDC钻头接触,所述内缸和钻头中心处均倾斜的开设有气流通道。
相比于现有技术,本实用新型具有如下有益效果:
本实用新型提供了一种钻井用扭冲提速钻头,其通过在外套管内设置定位套,并在定位套内连接内缸和PDC钻头,使得内缸和PDC钻头的连接更加稳定,在钻井时,运行更加可靠,故障率更低;另外,在钻井过程中突然发生粘滞现象时,PDC钻头突然停止转动,由于本实用新型中将内缸中心的气流通道进行倾斜设置,且PDC钻头也相应的倾斜设置气流通道,因此当高压气流以一定倾斜角度向PDC钻头内流动时,高压气流对PDC钻头具有极大的冲击作用力,此时PDC钻头在高压气流的冲击作用下发生轴向和周向两个方向的震动,表现为向钻井方向和转动方向上的位移,从而使得发生粘滞的PDC钻头再次转动起来,克服粘滞现象。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。
如图1所示,作为一种优选实施例,本实用新型提出了一种钻井用扭冲提速钻头,包括外套管10、前接头11和PDC钻头12,所述外套管10顶端设置有连接头13,所述前接头11一端与所述PDC钻头12连接,另一端卡接有卡环14,所述卡环14与所述外套管10固定连接,所述外套管10内还设置有定位套15,所述定位套15固定连接在所述卡环14上,所述定位套15内插接有内缸16,所述内缸16底端与所述PDC钻头12接触,所述内缸16和PDC钻头12中心处均倾斜的开设有气流通道17;所述气流通道17成螺旋形,且内缸16和PDC钻头12内的气流通道直径相当;所述限位台18与卡环14和定位套15均固定连接,所述前接头11与所述外套管10焊接连接。
上述方案克服钻头粘滞的原理是:在钻井过程中突然发生粘滞现象时,PDC钻头12突然停止转动,由于本实用新型中将内缸16中心的气流通道17进行倾斜设置,且PDC钻头12也相应的倾斜设置气流通道,因此当高压气流以一定倾斜角度向PDC钻头12内流动时,高压气流对PDC钻头12具有极大的冲击作用力,此时PDC钻头12在高压气流的冲击作用下发生轴向和周向两个方向的震动,表现为向钻井方向和转动方向上的位移,从而使得发生粘滞的PDC钻头12再次转动起来。
优选的,所述定位套15内设置有限位台18,所述PDC钻头12顶端伸入所述定位套15内,且PDC钻头12顶部设置有卡接部19,所述卡接部19的直径大于所述限位台18的直径。当PDC钻头12通过卡接部19卡在定位套15的限位台18内后,钻头在发生轴向和周向震动时,钻头始终在定位台15内活动,从而防止PDC钻头12与定位套15脱离,导致PDC钻头滞留在岩层内,无法取出,造成PDC钻头的损失。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
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