减压提速的钻头流道结构和钻头

摘要

本发明涉及减压提速的钻头流道结构和钻头，属于石油和地质钻井工程领域。钻头流道结构由钻头体、主流道、流道过渡区、水孔、卡簧槽、密封槽和耐冲蚀层组成。其特征在于：主流道、流道过渡区和水孔位于钻头体内，流道过渡区连通主流道与水孔，流道过渡区的轴线为一空间曲线，水孔的轴线为一空间直线，卡簧槽与密封槽位于水孔内，耐冲蚀层位于流道过渡区表面。钻头水孔出口方向与钻头轴线的夹角由现有的0°～60°调整到90°～180°，且与径向的夹角为0°～90°，泥浆背离井底方向倾斜向上喷射，在钻头旋转速度和泥浆本身的切向速度的带动下，在井底形成低压漩涡区，减小泥浆液柱对岩屑的压持作用，提高钻速，降低了钻井成本。

主权项

一种减压提速的钻头流道结构，包括钻头体(2)、主流道(1)、流道过渡区(3)、水孔(4)、卡簧槽(5)、密封槽(6)和耐冲蚀层(7)，其特征在于：所述主流道(1)、所述流道过渡区(3)  和所述水孔(4)位于所述钻头体(2)内，所述流道过渡区(3)连通所述主流道(1)与所述水孔(4)，所述流道过渡区(3)的轴线为一空间曲线，所述水孔(4)的轴线为一空间直线，所述卡簧槽(5)与所述密封槽(6)位于所述水孔(4)内，所述耐冲蚀层(7)位于所述流道过渡区(3)表面；所述主流道(1)为圆柱形，其轴线与所述钻头体(2)的轴线重合；所述主流道(1)的上端与钻柱内钻井液通道相连，其下端与所述流道过渡区(3)相连；流道过渡区(3)包括锥形收缩段(8)、转向弯曲段(9)和向上扩散段(10)；所述锥形收缩段(8)呈圆锥形；所述转向弯曲段(9)呈弧形，并弯曲上翘；所述向上扩散段(10)呈圆柱形，与所述水孔(4)相连，且其中心线与所述水孔(4)的中心线重合；所述流道过渡区(3)的轴线在井底水平面(15)上的投影线由圆弧(17)和线段(18)组成，所述圆弧(17)的圆心在钻头旋转方向一侧，其一端与所述线段(18)相切，另一端点与所述水孔(4)的轴线在井底水平面(15)上的投影线(16)相切；水孔(4)呈圆柱形，其出口方向倾斜向上；所述水孔(4)的轴线与钻头轴线的夹角为α：90°＜α＜180°；所述水孔(4)的出口方向在井底水平面(15)上的投影与钻头旋转方向一致；所述水孔(4)出口处的中心点在井底水平面(15)上的投影点所在的径向方向，与所述水孔(4)的轴线在井底水平面(15)上的投影线(16)的夹角为β：0°＜β＜90°。