[实用新型]等离子钻井钻头

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油天然气钻井工具领域，尤其是一种等离子钻井钻头。

背景技术

多年以来，机械旋转钻井技术为全球钻井工业的快速发展发挥了巨大的作用。近年来，随着深井、超深井及地热井钻井力度的加大，常规机械旋转钻井技术已经不是“包治百病的良药”，由于岩石坚硬、地层复杂，深井、超深井钻井施工不仅机械钻速慢、卡喷塌漏等井壁不稳定问题突出，严重影响了钻井失效，而且消耗能量大、二氧化碳等气体释放物多严重污染环境。

自高压喷射钻井于上世纪60年代开始推广应用以来，机械破岩+水力辅助破岩这种联合破岩方式就占绝对统治地位，而且研发了许多新型钻头，提高了机械钻速。为进一步提高机械钻速，降低施工成本，近些年国外各大高校、石油公司和钻井科技工作者正在探索激光钻井、电火花钻井等新型热能钻井方法进行破岩，但仍存在许多技术问题得不到解决。

实用新型内容

本实用新型目的是针对现有技术的不足，提供一种可避免钻头严重磨损、提高机械钻速、降低施工成本、效能高的等离子钻井钻头。

本实用新型为解决上述技术问题通过以下技术方案实现的：

一种等离子钻井钻头，在钻头本体预置有轴向贯通的流体通道和电极通孔，电极通孔内固连高压正电极和绝缘体，在钻头本体底部固连杯形地电极，高压正电极底部为高压盘装电极，高压盘装电极与杯形地电极之间预留环形极间间隙。

上述方案一种细化方案包括：所述的钻头本体包括，由外管上接头、外管本体、外管下接头组成的外管，由内管上接头、内管本体、内管下接头组成的内管，以及固连在内、外管之间的上、下扶正块；所述的流体通道即为内外管之间的环形间隙；所述的电极通孔即为内管的内腔通孔；所述的高压正电极是由电缆芯、连接器、高压柄和高压盘装电极自上而下依次连接组成，其外部由绝缘体固连在内管的内腔；所述杯形地电极固连在外管下接头底部，并由外管作为杯形地电极的导电体。

上述方案另一种细化方案包括：所述的钻头本体包括，由外管上接头、外管本体、外管下接头组成的外管，由内管上接头、内管本体、内管下接头组成的内管，以及固连在内、外管之间的上、下扶正块；所述的流体通道即为内外管之间的环形间隙；所述的电极通孔即为内管的内腔通孔；在内管内壁设置绝缘层后套入金属管，金属管顶部接入地电极电缆；所述杯形地电极固连在外管和内管下接头底部，且预制有与流体通道贯通的的弧形狭槽，金属管与杯形地电极连接后作为杯形地电极的导电体；所述的高压正电极是由电缆芯、连接器、高压柄和高压盘装电极自上而下依次连接组成，其外部由绝缘体固连在金属管和杯形地电极的内腔。

上述方案的进一步包括：

金属管底部通过导电套与杯形地电极连接。

所述的连接器轴向预制有上下凹槽，分别与电缆芯、高压柄插接配合后由螺丝固定。

设在内管和外观之间的扶正块为3个，并沿圆周相隔120°。

杯形地电极上部沿圆周相隔120°设有3个弧形狭槽。所述扶正块和杯形地电极的弧形狭槽纵向一一对应。

在内管顶部设有压帽，压帽与内管上接头螺纹连接，压帽上纵向设有两个个通孔，两个电缆分别从两通孔穿过。

所述的杯形地电极环形底部端面与高压盘装电极底部端面处在同一个平面上。

所述外管上接头内侧和上扶正块外侧、外管下接头内侧和下扶正块外侧均通过丝扣台阶用丝扣连接。

所述外管下接头和内管下接头与杯形地电极通过焊接连接。

所述外管由外管上接头、外管本体和外管下接头摩擦对焊顺序连接构成；所述内管由内管上接头、内管本体和内管下接头通过丝扣顺序连接构成。

采用上述方案的等离子钻头应用在钻井施工中，将等离子钻头及相应的底部钻具组合与敷缆连续管或其它可传输电能至井下的钻具相连，地面设有脉冲发生电路及其它相关钻井设备。