[实用新型]一种旋转自进式喷头

说明书

本实用新型公开了一种旋转自进式喷头，主要包括喷头本体、涡轮和旋转喷头体三部分组成,喷头本体由螺纹、后向喷嘴、导流口、中心轴、轴承槽组成；涡轮由叶片、涡轮壳、键槽组成；旋转喷头体由中心孔、前向喷嘴、旋转喷头体外壳、轴承槽组成。所述喷头本体末端开设有螺纹，且在螺纹上方固定有后向喷嘴；所述喷头本体内加工有导流口。本实用新型通过前向喷嘴按一定方位角度在喷头体上开设，能够使得喷头体在高压水射流的作用下绕自身旋转，有利于提高破岩孔眼圆整性，增强扩孔能力，同时将原来为阻力的反喷力转化为有效提升射流喷头自进力的手段。另外，射流喷头旋转后，能够提高喷头稳定性，保证钻进轨迹平直。

技术领域

本实用新型涉及钻井工具技术领域，具体为一种旋转自进式喷头。

背景技术

我国煤层气、页岩气、致密砂岩油气等非常规油气资源丰富，发展前景良好。非常规油气资源开发已列入国家“十二五”重要发展规划。利用水射流破岩钻径向水平井是沿井眼半径方向钻出一个或多个辐射状分布的微小井眼，充分发挥高压水射流的特点，对于改善油气藏压力分布、提高油气采收率和单井产量具有其他技术无法比拟的作用。水力喷射径向侧钻微小井眼技术是近年发展起来的具有鲜明技术特点的新方法，在非常规油气资源开采中具有广阔发展应用潜力。该技术主要分两步进行，第一步用油管下入转向器到预定井深固定，然后用连续管下入小尺寸井底动力钻具，带万向节的机械喷头通过转向器在套管开出一个直径20～30mm的圆形窗口，提出钻具；第二步通过高压软管和连续管下入射流喷头，通过转向器和已钻套管窗口，利用射流破岩作用在地层中钻进。但该技术目前仍存在许多问题亟待解决，其中重点需要解决的关键技术问题包括：(1)现有射流喷头扩孔能力不强或破岩孔眼不光滑，圆整性差；(2)射流喷头自进力不足，导致无法钻达预定位置；(3)水力喷射软管钻进轨迹弯曲，难以控制。

针对水力喷射径向侧钻微小井眼技术存在的射流喷头扩孔能力不强，破岩孔眼光滑圆整性差，射流喷头自进力不足，水力喷射软管轨迹弯曲等问题，设计一种高性能的射流喷头是解决方法之一。目前国内外已有几类射流喷头设计方案，但通过室内试验及现场应用发现，这些喷头均无法彻底解决以上关键问题，存在或扩孔能力不足，或破岩孔眼光滑性差，或整体装置长度和直径较大，无法通过转向器，或在复杂地层易遇卡、遇阻等缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种旋转自进式喷头，解决了背景技术中所提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种旋转自进式喷头，主要包括喷头本体、涡轮和旋转喷头体三部分组成,喷头本体由螺纹、后向喷嘴、导流口、中心轴、轴承槽组成；涡轮由叶片、涡轮壳、键槽组成；旋转喷头体由中心孔、前向喷嘴、旋转喷头体外壳、轴承槽组成；所述喷头本体末端开设有螺纹，且在螺纹上方固定有后向喷嘴；所述喷头本体内加工有导流口，且导流口上方加工有中心轴，所述导流口周围开设有轴承槽；所述涡轮中心为中空圆柱，且涡轮壳上加工有键槽；所述旋转喷头体加工有前向喷嘴和中心孔，且中心孔周围开设有轴承槽；所述喷头本体的中心轴穿过涡轮中心和旋转喷头体的中心孔，且利用螺母进行固定；所述涡轮由键槽和旋转喷头体组装；且旋转喷头体和喷头本体及螺母用轴承进行连接。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述喷头本体中开设有四个导流口，所述的导流口下方设置六个后向喷嘴，且喷射角度为20°-40°，并在旋转喷头体外壳周边均匀分布，所述后向喷嘴的出水口均位于旋转喷头体外壳的同一横截面上，所述中心轴安装在导流口中心上；所述导流口侧面固定有轴承。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述涡轮内穿过中心轴，所述涡轮中心外槽利用键槽和旋转喷头体相连接。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述旋转喷头体外侧安装有涡轮。