[发明专利]一种液压喷射型防斜钻头及其防斜方法

说明书

本发明涉及的是一种液压喷射型防斜钻头及其防斜方法，其中液压喷射型防斜钻头包括外接头、钻头体、出水网、钻头、偏重体、断流重刀、推塞、储水仓,钻头体中心设置动力装置，动力装置内部安装涡轮叶片，动力装置上方安装上轴承，动力装置中间外壁上均匀安装多个碰撞齿，动力装置下方安装下轴承，偏重体安装在偏重体轨道内，偏重体内侧滚珠嵌于钻头体内壁上，断流重刀安装在偏重体内部，断流重刀底部通过拉簧与偏重体相连，半圆形水槽穿过刀轨道延伸到多个储水仓，推塞尾部安装在储水仓内部，推塞头部穿过弹力仓伸入到环形滑轨内。本发明偏重体和断流重刀在重力的作用下滑动，能够快速调节钻井液的流入量，及时纠正钻头偏斜，提高钻井效率。

技术领域

本发明涉及钻井工程领域，具体涉及的是一种液压喷射型防斜钻头及其防斜方法。

背景技术

随着表层油气资源的减少，钻井深度不断加深，地层情况愈加复杂，由于地质情况、钻具结构等原因造成的钻井偏斜时有发生。在地质勘探方面，如果井斜多大，容易打乱合理的地下井网和开发方案，并且易造成地质资料失真。在钻井施工时，井斜过大容易引起井壁坍塌、造成卡钻事故以及恶化钻柱工作条件。传统的防斜打直技术，不论是地层的自然造斜特征还是底部钻具组合本身都要求降低钻压的钻进方法，但这样会导致机械钻速显著降低。常规的钻头由于被动防斜能力较差，导致钻井提速效果受到限制，增加钻井成本。防斜打直技术作为未来钻井技术的重要发展方向之一，目前仍缺少可靠的防斜装置，为此，设计一种液压喷射型防斜钻头及防斜方法就显得尤为重要。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种液压喷射型防斜钻头，这种液压喷射型防斜钻头用于解决现有大部分钻头被动防斜能力差，导致钻井提速效果受到限制，增加钻井成本的问题；本发明的另一个目的是提供这种液压喷射型防斜钻头的防斜方法。

这种液压喷射型防斜钻头包括外接头、钻头体、出水网、钻头、水眼、滚珠、拉簧、偏重体、断流重刀、半圆形水槽、上轴承、动力装置、推塞、弹簧、弹力仓、下轴承、刀轨道、偏重体轨道、涡轮叶片、碰撞齿、环形滑轨、储水仓、推塞头部、推塞尾部,钻头体中心设置动力装置，动力装置内部安装涡轮叶片，动力装置上方安装上轴承，上轴承外侧镶嵌在钻头体内壁上，动力装置中间外壁上均匀安装多个碰撞齿，多个碰撞齿设置为上、中、下三层分别伸入到环形滑轨内，动力装置下方安装下轴承，下轴承外侧镶嵌在钻头体内壁上；

钻头体内部设置偏重体轨道，偏重体安装在偏重体轨道内，偏重体内侧滚珠嵌于钻头体内壁上，断流重刀安装在偏重体内部，断流重刀底部通过拉簧与偏重体相连，刀轨道设置于断流重刀的正前方，半圆形水槽穿过刀轨道延伸到多个储水仓，多个储水仓设置成上、中、下三层均匀分布在钻头体内部，每个储水仓前端安装出水网，推塞尾部安装在储水仓内部，推塞头部穿过弹力仓伸入到环形滑轨内，弹力仓一侧通过弹簧与推塞头部相连。

上述方案中出水网、储水仓、推塞、弹力仓、弹簧、碰撞齿分别设置成上、中、下三层，每层数量与半圆形水槽相同，同为八个，环形滑轨数量为三个。

上述方案中外接头、半圆形水槽、储水仓、出水网形成钻井液通道，外接头、动力装置、水眼形成钻井液通道。

上述液压喷射型防斜钻头的防斜方法：

涡轮叶片的转动带动动力装置旋转，动力装置带动碰撞齿在环形滑轨上转动，碰撞齿同时挤压推塞头部，推塞头部向内移动压缩弹簧，推塞尾部挤压储水仓内部的钻井液，钻井液通过出水网形成液体束射向周围；当钻井装置偏斜时，偏重体通过重力作用在偏重体轨道上滑动，此时，断流重刀会滑出偏重体内部进入刀轨道，阻止钻井液通过半圆形水槽流入对应的储水仓，相反方向的储水仓内仍有钻井液流入，喷射平衡被打破，钻头体受到相反的作用力，从而纠正整个钻井装置的偏斜。

本发明具有以下有益效果。

1.本发明解决了常规钻头被动防斜能力差、钻进速度慢的问题，显著提高了钻头的防斜能力，加快钻井速度，减少作业时间。