CN201763253U - 一种用于石油钻井的金刚石钻头 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于石油钻井的金刚石钻头，包括钻头体、钻头排屑槽、切削齿、喷嘴座和喷嘴，钻头具有从钻头体上突出并靠近井底的喷嘴座，所述喷嘴座为中空的孔结构，所述喷嘴座内部具有固定喷嘴的内部结构，所述喷嘴座安装在钻头排屑槽中靠近井底的位置上，所述喷嘴安装在该喷嘴座内。这种钻头的水力结构由喷嘴座、喷嘴、排屑槽等组成。喷嘴座距离井底较近，将喷嘴安装在喷嘴座内可以使从喷嘴喷射出的钻井液射流能量更为集中到井底区域，从而取得更好的对井底进行清洗以及对切削齿的清洗冷却效果。

Description

一种用于石油钻井的金刚石钻头 

技术领域

本实用新型属于石油钻井装置领域，具体涉及一种用于石油钻井的金刚石钻头。 

背景技术

一般石油钻井用的金刚石钻头由钻头体、切削结构、保径垫和水力结构等组成，钻头的水力结构一般包括喷嘴和排屑槽。钻头在井底工作时，底层岩石在切削结构的作用下被破碎成岩屑，然后水力结构利用钻井液对井底以及切削齿进行清洗和冷却，并将岩屑带至环空。 

为了提高金刚石钻头的机械钻速，通常会把钻头的排屑槽设计得尽量的宽和深以期获得更大的排屑空间，使钻出的岩屑能尽快的从钻头工作部分排出到环空中。但是这样的设计往往存在水力设计上的矛盾之处，一方面更深更宽的排屑槽虽然增大了排屑空间，但是常规设计的钻头喷嘴孔却是内陷于钻头排屑槽表面之下的，这样排屑槽越深，喷嘴距离井底就越远，钻井液射流能量就越不能得到充分利用。 

实用新型内容

本实用新型的目的是要提供一种新型的金刚石钻头，它具有改进了上述缺点的结构特征，在维持更大的排屑槽空间的前提下，同时可以使钻头更有效地利用钻井液射流能量。 

本实用新型的目的是通过如下的技术方案实现的：一种用于石油钻井的金刚石钻头，其包括钻头体、钻头排屑槽、切削齿、喷嘴座和喷嘴，其特征在于钻头具有从钻头体上突出并靠近井底的喷嘴座，所述喷嘴座为中空的孔结构，所述喷嘴座内部具有固定喷嘴的内部结构，所述喷嘴座安装在钻头排屑槽中靠近井底的位置上，所述喷嘴安装在该喷嘴座内。 

其中，喷嘴座端面与钻头排屑槽本体表面的最大距离在5mm～150mm之间。 

其中，当使用螺纹固定的喷嘴时，喷嘴座内加工有用来固定喷嘴的喷嘴座内螺纹，所述内螺纹与所述喷嘴的外螺纹相配合。 

其中，当使用非螺纹固定的喷嘴时，喷嘴座内部加工有用来放置轴向固定喷嘴的元件的环形槽。 

其中，当使用非螺纹固定的喷嘴时，所述喷嘴座内部具有两个环形槽，其中一个环形槽用于放置密封元件，另一个靠近井底的环形槽用于放置具有弹性的金属环，所述金属环用于将喷嘴端面挡住防止喷嘴从喷嘴座的孔内脱落。 

其中，喷嘴座内加工有用来放置密封元件的环形槽。 

其中，所述密封元件是橡胶密封圈。 

其中，所述钻头体上具有一个或多个喷嘴座。 

本实用新型的有益效果是：通过充分靠近井底的喷嘴座内放置的喷嘴，可以使钻井液射流能量集中到井底钻头工作区域，从而实现对井底和切削齿更为有效地清洗冷却。 

附图说明

图1为实施本实用新型的立体示意图。 

图2为实施本实用新型所采用的喷嘴座内部结构示意图。 

图3为实施本实用新型所采用另一种非螺纹固定的喷嘴座结构的内部剖视图。 

本实用新型的附图编号为： 

1-钻头体，2-排屑槽，3-切削齿，4-喷嘴座，5-喷嘴，6-喷嘴座的内螺纹，7-放置密封元件的环形槽，8-放置轴向固定喷嘴的元件的环形槽。 

本实用新型所涉及的新型金刚石钻头由上述各部件组成。 

下面结合附图进一步说明本实用新型的具体实现方法。 

具体实施方式

图1是本实用新型的一种实施例的立体示意图。该金刚石钻头，包括钻头体1、钻头排屑槽2、切削齿3、喷嘴座4和喷嘴5，钻头1具有从钻头体上突出并靠近井底的喷嘴座4，所述喷嘴座4为中空的孔结构，所述喷嘴座4内部具有固定喷嘴5的内部结构，所述喷嘴座4安装在钻头排屑槽2中靠近井底的位置上，所述喷嘴5安装在该喷嘴座4内。在钻头排屑槽2本体部分设计加工出突出其表面的圆柱形喷嘴座4，喷嘴座的材料可以是钢材或硬质合金等，其壁厚为5～15mm以保证具有足够的强度，喷嘴座端面与钻头排屑槽2本体表面的最大距离L可根据钻头的直径大小和排屑槽2的深度的需要来加以确定，一般来说可以在5～150mm范围内得到一个较为理想的值。然后再在喷嘴座4内部加工出用来固定喷嘴5的内部结构，将喷嘴5安装在喷嘴座4里面。 

图2是本实用新型的一种喷嘴座结构的内部剖视图。喷嘴座的内螺纹6与所选用的喷嘴的外螺纹相配合，同时在喷嘴座孔下部设计有放置密封元件的环形槽7，预先把相应尺寸的橡胶密封圈放入该槽内，然后将喷嘴旋入喷嘴座孔内并将密封圈压紧。 

图3为实施本实用新型所采用的另一种非螺纹固定的喷嘴座结构的内部剖视图。首先预先设计加工出放置密封元件的环形槽7和放置轴向固定喷嘴的元件的环形槽8，然后预先把相应尺寸的橡胶密封圈放入放置密封元件的环形槽7内，再把非螺纹固定的喷嘴放入喷嘴座孔内并将密封圈压紧，再将一种具有弹性的金属环放入放置轴向固定喷嘴的元件的环形槽8内，利用金属环将喷嘴端面挡住防止喷嘴从孔内脱落。 

本实用新型已参照附图叙述如上，应当理解到，除已经本文说明或建议的内容外，还可作其他的改进，然而仍属本实用新型的范围与精神。 

Claims (8)

1.一种用于石油钻井的金刚石钻头，包括钻头体、钻头排屑槽、切削齿、喷嘴座和喷嘴，其特征在于钻头具有从钻头体上突出并靠近井底的喷嘴座，所述喷嘴座为中空的孔结构，所述喷嘴座内部具有固定喷嘴的内部结构，所述喷嘴座安装在钻头排屑槽中靠近井底的位置上，所述喷嘴安装在该喷嘴座内。

2.如权利要求1所述之钻头，其特征在于所述喷嘴座端面与钻头排屑槽本体表面的最大距离在5mm～150mm之间。

3.如权利要求1-2任一所述之钻头，其特征在于当使用螺纹固定的喷嘴时，喷嘴座内加工有用来固定喷嘴的喷嘴座内螺纹，所述内螺纹与所述喷嘴的外螺纹相配合。

4.如权利要求1-2任一所述之钻头，其特征在于当使用非螺纹固定的喷嘴时，喷嘴座内部加工有用来放置轴向固定喷嘴的元件的环形槽。

5.如权利要求4所述之钻头，其特征在于当使用非螺纹固定的喷嘴时，所述喷嘴座内部具有两个环形槽，其中一个环形槽用于放置密封元件，另一个靠近井底的环形槽用于放置具有弹性的金属环，所述金属环用于将喷嘴端面挡住防止喷嘴从喷嘴座的孔内脱落。

6.如权利要求4所述之钻头，其特征在于喷嘴座内加工有用来放置密封元件的环形槽。

7.如权利要求6所述之钻头，其特征在于所述密封元件是橡胶密封圈。

8.如权利要求7所述之钻头，其特征在于所述钻头体上具有一个或多个喷嘴座。 

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