[实用新型]一种组合式钻头喷嘴

说明书

本实用新型公开了一种组合式钻头喷嘴，包括变径头和固径头，所述固径头包括具有圆柱形通道的圆柱段和具有锥形通道的内锥形段；所述变径头包括具有圆柱形流道的进口连接段、具有锥形流道的外锥形段和外表面为锥形的密封环，外锥形段的一端与进口连接段固定连接，另一端与密封环的小端固定连接；所述变径头通过外锥形段与固径头的内锥形段螺纹连接，连接后的密封环位于圆柱形通道内，且密封环小端的外径小于圆柱形通道的内径，密封环大端的外径大于圆柱形通道的内径。本实用新型结构简单、更换方便、射速更高，提高了工作效率，降低了钻井成本和维护成本。

技术领域

本实用新型属于钻井技术领域，具体涉及一种组合式钻头喷嘴。

背景技术

钻头喷嘴是把钻头压降转变为钻头水功率的装置，钻井时，钻井液经过钻井泵加压通过高压管线、钻柱内腔到达钻头喷嘴，钻头喷嘴将高压钻井液的压力转换为井底清岩、破岩的水功率后，钻井液由钻柱与井筒之间的环形空间返回地面循环系统；钻井液在钻井过程中主要起传递钻井泵功率、井底清岩破岩、冷却润滑钻头钻柱、携带岩屑、平衡地层压力等作用。

在钻井过程中，钻头喷嘴的性能是影响钻井速度和效率的关键。目前所使用的钻头喷嘴的内流道通常为圆柱形，但这种内流道为单一形状的钻头喷嘴在实际使用时存在着泵功率浪费大、射速不足、钻井速度慢和工作效率低等缺陷。同时更换时需要将钻头喷嘴整体更换，还存在着浪费大和成本高的缺陷。因此有必要对目前的钻头喷嘴进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提供一种组合式钻头喷嘴，本实用新型结构简单、更换方便、射速更高，提高了工作效率，降低了钻井成本和维护成本。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种组合式钻头喷嘴，其特征在于：包括变径头和固径头，所述固径头包括具有圆柱形通道的圆柱段和具有锥形通道的内锥形段；所述变径头包括具有圆柱形流道的进口连接段、具有锥形流道的外锥形段和外表面为锥形的密封环，外锥形段的一端与进口连接段固定连接，另一端与密封环的小端固定连接；所述变径头通过外锥形段与固径头的内锥形段螺纹连接，连接后的密封环位于圆柱形通道内，且密封环小端的外径小于圆柱形通道的内径，密封环大端的外径大于圆柱形通道的内径。

所述密封环的内表面包括直筒段和锥度段，直筒段位于密封环的小端，锥度段位于密封环的大端。

所述外锥形段上靠近密封环的一端设置有凹槽，凹槽内设置有与密封圈。

所述的钻头喷嘴的总长度是出口当量直径的3-20倍，固径头的长度是出口当量直径的1-5倍，锥形流道的长度是出口当量直径的0.1-18倍。

所述外锥形段中锥形流道的数量为两条，且两条锥形流道的锥角分别为20°和40°。

采用本实用新型的优点在于：

1、本实用新型在变径头中设置有锥形流道，在固径头中设置有圆柱形通道和用于与变径头固定连接的内锥形段，这样的结构使得钻头喷嘴同时具备锥形流道和圆柱形通道，且使得钻头喷嘴的内部流道成为先锥形后圆柱形的结构，有利于提高钻头喷嘴的射速和工作效率。又由于维护时仅需要更换相应磨损部（变径头或固径头）即可，因此还降低了钻井成本，并使得钻头喷嘴的维护更换更加简单方便。另外，由于密封环小端的外径小于圆柱形通道的内径，密封环大端的外径大于圆柱形通道的内径。因此能够使密封环紧贴圆柱段的内壁，保证变径头与固径头连接处的密封性更好。

2、本实用新型中密封环的内表面包括直筒段和锥度段，且直筒段位于密封环的小端，锥度段位于密封环的大端。该结构一是有利于钻井液平缓地从变径头进入固径头，二是有利于防止渗漏。

3、本实用新型在外锥形段上设置有密封圈，通过密封圈能够对变径头与固径头的连接处形成二次密封，进一步提高密封性能。