[发明专利]一种脉冲式钻井接头

说明书

技术领域

本发明涉及石油天然气、地质勘探用钻井钻头上部的接头，特别是一种脉冲式钻井接头。

背景技术

目前，PDC（聚晶金刚石复合片：polycrystalline diamond composite）钻头由于在井眼质量、机械钻速以及使用寿命等方面表现良好，被广泛用于油气开采和地质勘探，并取得了突出的使用效果，但也存在一些局限性。在高塑性地层的使用中效果不理想，主要原因是PDC钻头在高塑性地层上吃入困难，难以实现高效率的切削。在定向钻井时，特别是大位移井、水平井的使用过程中，整个井下工具容易产生托压严重的问题，导致工具面钻压不够，无法吃入地层进行切削。在某些地层和钻井参数下，钻井产生的岩屑容易附着在钻头表面进而产生泥包的现象，导致钻头失效无法继续钻进。

针对高塑性地层PDC钻头切削效率低的问题，现有的解决方案一般为调整钻头设计，采用小半径圆柱形PDC或者锥形PDC的作为钻头的切削单元。此方案虽然能提高每颗PDC切削单元对地层的压力从而提高吃入深度，但小半径圆柱形PDC和锥形PDC的切削效率比大半径圆柱形PDC低，从而导致整个PDC钻头的切削效率提升不够明显。

针对定向钻井，特别是大位移井、水平井钻进过程中容易托压的问题，现在较有效的方案是采用旋转导向系统，但旋转导向系统成本比较高，需要一整套的设备的投入。

针对钻头泥包的问题，目前主要是通过针对不同的岩性来调整钻井液性能、做好钻头选型以及采用适当的钻井工艺来避免PDC钻头泥包的产生。但在钻遇地层性质变化较快的时候会来不及调整而导致泥包的产生。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种能够减少岩屑在钻头表面的附着，提高钻头的抗泥包性能；避免定向井中因钻杆或钻具与井壁接触而造成的托压现象的脉冲式钻井接头。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种脉冲式钻井接头，它包括上壳体、活塞体和下壳体，上壳体由从下往上顺次设置的柱体和锥体组成，柱体的底部设置有活塞腔，活塞腔的底部上且以柱体中心为圆心均匀分布有多个上部周向定位器，上部周向定位器的下部设置有斜面A，柱体柱面上且沿柱体的圆周方向均匀分布有多个轴向紧固器A和轴向凸起，轴向紧固器A上设置有垂向设置的壳体连接螺纹孔，每相邻两个轴向紧固器A之间均设置有轴向凸起，轴向凸起上设置有连通活塞腔的上壳体泄压孔，锥体的外部设置有锥形外螺纹，锥体的中部设置有连通活塞腔的上部中心水孔，锥体内还设置有连通上部中心水孔和活塞腔的注压孔；