[发明专利]排屑槽可变式射流钻头

说明书

本发明公开了一种排屑槽可变式射流钻头，其涉及油气井钻井领域，其包括：沿轴线延伸的本体，本体具有流道，本体具有切削机构，切削机构用于对岩石进行切削，本体的下端处具有与流道相连通的第一射流喷嘴，第一射流喷嘴用于对井底进行射流并冲洗切削机构产生的岩屑颗粒；本体的侧壁上具有沿轴线方向延伸的排屑槽，本体的排屑槽的侧壁上开设有容置密封板的凹槽，本体内沿径向方向具有连通流道与凹槽的第一通道，第一通道中设置有与密封板相传动的伸缩机构，伸缩机构在流道的液压的作用下能够驱动密封板在径向方向上进行移动，以使排屑槽具有阻断和通畅两种状态。本申请能够根据钻头的工作状态对排屑槽的状态进行改变，以提高射流钻头的使用效果。

技术领域

本发明涉及油气井钻井领域，特别涉及一种排屑槽可变式射流钻头。

背景技术

随着非常规油气资源开发的不断深入，以水平井为基础的相关复杂结构井的比例逐年上升。水平井在钻井的过程中存在携岩困难、不易加钻压的问题，同时大颗粒岩屑由于重力作用容易在水平井段形成岩屑床，如此有可能造成憋泵、卡钻等一系列复杂的井下事故。

以上问题不仅制约着机械钻速和钻井效率的提高，还影响着钻井的安全。为了消除水平井岩屑床的问题以及提高水平井的钻速，在实际应用中通常采用增加钻井液返速、改善钻井液性能、短程起下钻、划眼等方法。上述方法虽然具有一定的效果，但都对钻井设备、地层条件、钻井成本等具有相应的要求，因此具有一定的局限性。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明实施例所要解决的技术问题是提供了一种排屑槽可变式射流钻头，其能够根据钻头的工作状态对排屑槽的状态进行改变，以提高射流钻头的使用效果。

本发明实施例的具体技术方案是：

一种排屑槽可变式射流钻头，所述排屑槽可变式射流钻头包括：

沿轴线延伸的本体，所述本体沿轴线方向具有流道，所述本体的下端具有切削机构，所述切削机构用于对岩石进行切削，所述本体的下端处具有与所述流道相连通的第一射流喷嘴，所述第一射流喷嘴用于对井底进行射流并冲洗所述切削机构产生的岩屑颗粒；所述本体的侧壁上具有多条沿所述轴线方向延伸的排屑槽，所述本体的排屑槽的侧壁上开设有容置密封板的凹槽，所述本体内沿径向方向具有连通所述流道与所述凹槽的第一通道，所述第一通道中设置有与所述密封板相传动的伸缩机构，所述伸缩机构在流道的液压的作用下能够驱动所述密封板在径向方向上进行移动，以使所述排屑槽具有阻断和通畅两种状态。

在一种优选的实施方式中，所述第一通道中形成有活塞腔，所述伸缩机构设置在所述活塞腔中，所述伸缩机构包括活塞杆、活塞和弹簧，所述活塞杆沿径向方向设置，所述活塞杆的一端连接所述密封板，所述活塞杆的另一端连接所述活塞，所述活塞远离所述活塞杆的一端与所述活塞腔远离所述活塞杆的一端之间设置有所述弹簧，所述弹簧为拉伸弹簧。

在一种优选的实施方式中，所述第一通道中形成有活塞腔，所述伸缩机构设置在所述活塞腔中，所述伸缩机构包括活塞杆、活塞和弹簧，所述活塞杆沿径向方向设置，所述活塞杆的一端连接所述密封板，所述活塞杆的另一端连接所述活塞，所述活塞靠近所述活塞杆的一端与所述活塞腔靠近所述活塞杆的一端之间设置有所述弹簧，所述弹簧为压缩弹簧。

在一种优选的实施方式中，所述排屑槽为多个，所述排屑槽绕所述轴线呈圆周分布；所述密封板、所述第一通道和所述伸缩机构的数量与所述排屑槽相对应，所述密封板、所述第一通道和所述伸缩机构绕所述轴线呈圆周分布。

在一种优选的实施方式中，所述第一射流喷嘴与所述流道之间具有分流空腔，多个所述第一射流喷嘴与分流空腔相连接。

在一种优选的实施方式中，所述本体内开设有用于岩屑吸入的第二通道以及第三通道，所述第三通道的一端连接所述分流空腔，所述第三通道与所述第二通道相交，所述第三通道与所述第二通道相交点至所述分流空腔之间设置有第二射流喷嘴。