一种压力自适应喷嘴制造技术

本实用新型专利技术公开了一种压力自适应喷嘴，其特征在于，包括外壳体、滑动杆、固定滑套、弹簧、限位螺帽，所述固定滑套安装在外壳体内，滑动杆穿过固定滑套并安装在固定滑套内，所述的滑动杆与外壳体和固定滑套形成可沿轴线方向滑动的结构，所述滑动杆上套接有弹簧，所述弹簧被限位螺帽预压在固定滑套内，本实用新型专利技术通过压力自适应喷嘴解决了现有技术中PDC钻头在工作中出现钻头泥包和排屑槽泥包的技术问题。作中出现钻头泥包和排屑槽泥包的技术问题。作中出现钻头泥包和排屑槽泥包的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种压力自适应喷嘴


[0001]本技术涉及PDC钻头喷嘴领域，具体涉及一种压力自适应喷嘴。

技术介绍

[0002]PDC钻头由于更快的机械钻速，更长的使用寿命被广泛用于油气钻井，通常的PDC钻头包含接头、钻头本体、本体内部有流体通道、多个刀翼、刀翼上钎焊有切削齿、刀翼之间形成排屑槽、排屑槽内安装有喷嘴，喷嘴与本体内部流体通道连通，钻头接头与上部钻柱螺纹连接。钻井液从钻柱内由钻头本体内部流体通道并经喷嘴喷射而出进入井眼与钻具形成的环空，钻井液除用于切削齿冷却，还具有携岩及维持井壁稳定的作用。常规的PDC钻头的喷嘴与钻头内部流道和井眼环空处于连通状态，钻井过程中，当停泵接立柱的时候，井眼环空内的携带有岩屑的钻井液在环空液柱压力作用下容易倒灌入钻头本体内部流体通道内，并在再次开泵循环时不能及时排出，造成部分喷嘴堵死，影响钻头切削齿冷却和携岩，并进一步引发钻头泥包，影响钻头机速和钻头使用寿命。另一方面，钻头在下钻过程中，在经过高粘质泥岩或长裸眼井段时，容易在靠近保径位置的排屑槽内形成下钻泥包，而钻头喷嘴通常安装在本体上并指向井眼钻进方向，不能直接冲洗保径位置的排屑槽，当遭遇排屑槽泥包时，常规的提高排量、冲甩钻具组合也很难解决下钻钻头排屑槽泥包问题。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种压力自适应喷嘴，以解决现有技术中PDC钻头在工作中出现钻头泥包和排屑槽泥包的技术问题。
[0004]为实现上述目的，本技术提供了一种压力自适应喷嘴，包括外壳体、滑动杆、固定滑套、弹簧、限位螺帽，固定滑套安装在外壳体内，滑动杆穿过固定滑套并安装在固定滑套内，滑动杆与外壳体和固定滑套形成可沿轴线方向滑动的结构，滑动杆上套接有弹簧，弹簧被限位螺帽预压在固定滑套内。
[0005]具体的，所述压力自适应喷嘴中滑动杆上端呈倒锥形。
[0006]具体的，还包括倒锥形结构形成的锥面在弹簧预紧力作用下预压在喷嘴壳体内圆锥面上。
[0007]具体的，所述外壳体、滑动杆和固定滑套共同形成了压力自适应喷嘴通道。
[0008]具体的，所述压力自适应喷嘴可安装在指向井底的PDC 钻头上，还可倒置安装在PDC钻头指向井眼的靠近刀翼保径的排屑槽内。
[0009]基于上述技术方案，本技术实施例至少可以产生如下技术效果：
[0010]（1）本技术提供的一种压力自适应喷嘴，正常钻进时，通过控制排量和泵压，仅指向井底的压力自适应喷嘴开启，而指向钻头保径用于清除排屑槽泥包的压力自适应喷嘴处于锁闭状态，当停泵接立柱后，继续钻进时，若出现机械钻速明显降低或泵压升高等现象，或钻头下钻后机速明显低于预期，判断可能原因为钻头泥包时，通过增加排量提高管柱内的液柱压力与环空液柱压力差，直到该压力差高于自适应压力喷嘴开启阈值时，倒置安
装的压力自适应喷嘴开启，开启后钻井液直接清洗泥包的排屑槽，可有效清除排屑槽泥包，完成泥包清除后，通过降低排量和泵压使得管柱内的液柱压力与环空液柱压力差低于自适应压力喷嘴开启阈值时，指向钻头保径的压力自适应喷嘴又恢复到锁闭状态，这样就可以有效确保钻头指向井底喷嘴的切削齿冷却和井底钻井液携岩能力，达到保护钻头切削齿和延长钻头使用寿命的目的。
[0011]（2）本技术提供的一种压力自适应喷嘴，采用了两种不同用途的压力自适应喷嘴安装方式。一种是指向井底方向，主要用于井底清洗携岩和切削齿冷却；另一种是倒置安装指向井口或保径方向，主要用于清除下钻泥包或停泵泥包，可实现停泵接立柱时自行锁闭喷嘴，防止井眼环空钻井液倒灌进入钻柱内部流道堵塞喷嘴。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0013]图1是本技术实施例的结构示意图1；
[0014]图2是本技术实施例的结构示意图2；
[0015]图3是本技术实施例的安装结构示意图。
[0016]图中：1
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外壳体、2
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滑动杆、3
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固定滑套、4
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弹簧、5
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限位螺帽、6
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锥面、7
‑
圆锥面。
具体实施方式
[0017]为了更好地了解本技术的目的、结构及功能，以下结合附图及施例，对本技术一种压力自适应喷嘴做进一步详细的描述。此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术，即所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0018]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0019]如图所示，一种压力自适应喷嘴，其特征在于，包括外壳体1、滑动杆2、固定滑套3、弹簧4、限位螺帽5，所述固定滑套3安装在外壳体1内，滑动杆2穿过固定滑套3并安装在固定滑套3内，所述的滑动杆2与外壳体1和固定滑套3形成可沿轴线方向滑动的结构，所述滑动杆2上套接有弹簧4，所述弹簧4被限位螺帽5预压在固定滑套3内。
[0020]在本实施例中，压力自适应喷嘴5中滑动杆2上端呈倒锥形，倒锥形结构形成的锥面6在弹簧4预紧力作用下预压在喷嘴壳体内圆锥面7上；外壳体1、滑动杆2和固定滑套3共同形成了压力自适应喷嘴通道，压力自适应喷嘴可通过螺纹连接、焊接、嵌接等方式安装到与PDC钻头上，压力自适应喷嘴可安装在指向井底的PDC 钻头上，还可倒置安装在PDC钻头
指向井眼的靠近刀翼保径的排屑槽内。
[0021]本技术提供的一种压力自适应喷嘴，其中压力自适应喷嘴具有自锁功能，仅在钻柱内部液柱压力高于环空液柱压力且压力差值高于压力自适应喷嘴开启阈值时才可以开启。其有益效果是钻柱内部液柱压力与环空液柱压力差值低于压力自适应喷嘴开启阈值时，该喷嘴自动锁闭，锁闭后的喷嘴可防止接立柱时携带岩屑的钻井液倒灌进入钻头本体内部流道堵塞喷嘴。当接完立柱开泵循环时，钻柱内部液柱压力大于环空液柱压力到一定阈值后，该压力自适应喷嘴自动开启，和常规喷嘴一样实现正常钻进。
[0022]本技术提供的一种压力自适应喷嘴，安装在排屑槽内指向井口方向的压力自适应喷嘴具有比指向井底的压力自适应喷嘴更高的压力开启阈值，该喷嘴正常钻进时正常钻进时处于自锁状态，仅在井口本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压力自适应喷嘴，其特征在于，包括外壳体（1）、滑动杆（2）、固定滑套（3）、弹簧（4）、限位螺帽（5），所述固定滑套（3）安装在外壳体（1）内，滑动杆（2）穿过固定滑套（3）并安装在固定滑套（3）内，所述的滑动杆（2）与外壳体（1）和固定滑套（3）形成可沿轴线方向滑动的结构，所述滑动杆（2）上套接有弹簧（4），所述弹簧（4）被限位螺帽（5）预压在固定滑套（3）内。2.根据权利要求1所述的一种压力自适应喷嘴，其特征在于，所述压力自适应喷嘴中滑动杆（2）上...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成亮，杜起浪，刘明，
申请(专利权)人：成都迪普金刚石钻头有限责任公司，
类型：新型
国别省市：