空腔中活動(dòng)，芯部3中部是圓柱形，表面光滑，與本體2內(nèi)腔相配合，芯部3內(nèi)部有通孔，表面有徑向分布的直孔6，與內(nèi)部通孔連通，前部通過(guò)螺紋與磨頭4連接在一起，兩者可以通過(guò)下接頭I內(nèi)部空腔的空間與下接頭I發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，磨頭4為圓錐形，表面覆蓋硬質(zhì)合金、高速鋼或其他硬質(zhì)材料，表面有向后方向斜噴射孔8和向前方的直噴射孔，與磨頭4內(nèi)部的空腔連通，斜噴射孔8偏心設(shè)置在磨頭柱體部分的外周邊。
[0016]實(shí)施例2
如圖2所示為另一種水力驅(qū)動(dòng)的套管內(nèi)徑向鉆孔高壓旋轉(zhuǎn)磨頭，包括下接頭1、本體2、芯部3以及磨頭4四部分。本體2由筒體和本體前擋9兩部分組成，兩部分由螺紋連接在一起，在兩部分的結(jié)合處形成一道凹槽，本體2內(nèi)腔可以容納芯部3，本體2表面有垂直的直孔5與本體2內(nèi)腔相通，下接頭I與本體2通過(guò)螺紋連接在一起，下接頭I內(nèi)部有一個(gè)空腔，可以容納芯部3的尾部，芯部3可以在這個(gè)空腔中活動(dòng)，芯部3中部是圓柱形，表面光滑，與本體2內(nèi)腔相配合，在圓柱形的前端面有斜面，與本體2內(nèi)腔的斜面相配合，芯部3內(nèi)部有通孔，表面有直孔6，與內(nèi)部通孔連通，前部通過(guò)螺紋與磨頭4連接在一起，兩者可以通過(guò)下接頭I內(nèi)部空腔的空間與下接頭I發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，磨頭4為圓錐形，表面覆蓋硬質(zhì)合金、高速鋼或其他硬質(zhì)材料，表面有向后方向斜噴射孔8和向前方的直噴射孔，與磨頭4內(nèi)部的空腔連通，斜噴射孔8偏心設(shè)置在磨頭柱體部分的外周邊。
[0017]采用本發(fā)明進(jìn)行徑向鉆孔套管開(kāi)窗時(shí)，首先開(kāi)泵，在水力的作用下，芯部3和磨頭4在下接頭I內(nèi)部空腔中整體向前運(yùn)動(dòng)，使磨頭4與套管壁接觸，芯部3表面的直孔排水使芯部3與本體2下端之間形成的的空腔處產(chǎn)生壓降，將芯部3與磨頭4整體相對(duì)本體2向后推動(dòng)，通過(guò)本體2與芯部3之間的間隙泄壓，壓降降低，芯部3與磨頭4又在水力作用下向前運(yùn)動(dòng)，這樣就產(chǎn)生一個(gè)動(dòng)平衡，使得芯部3與磨頭4相對(duì)于本體2浮動(dòng)。與此同時(shí)磨頭4向后方的斜孔向斜后方噴水，在水的反作用力下產(chǎn)生向前的推力以及沿磨頭4徑向方向的旋轉(zhuǎn)扭矩，磨頭4開(kāi)始高速旋轉(zhuǎn)并壓在套管壁上，通過(guò)磨頭4表面的硬質(zhì)材料對(duì)套管壁進(jìn)行磨銑。此時(shí)泵壓無(wú)變化。當(dāng)磨頭4將套管壁鉆出孔眼且達(dá)到一定直徑及深度后后，磨頭4上的向前的孔眼受到套管壁的阻礙，使得泵壓升高，這時(shí)磨頭4對(duì)鉆穿的孔眼進(jìn)行擴(kuò)大，直至磨穿套管壁。磨穿套管壁后，磨頭4上向前的孔眼暢通，使得泵壓下降，恢復(fù)到正常值，從而可以判斷開(kāi)窗成功。
[0018]采用本發(fā)明用于噴射破巖時(shí)，使用高壓軟管連接下接頭1，將磨頭4下入，通過(guò)轉(zhuǎn)向器后，順利進(jìn)入已磨穿的孔眼內(nèi)，開(kāi)泵，在水力的作用下，磨頭4開(kāi)始高速旋轉(zhuǎn)，向前的斜孔產(chǎn)生高壓水射流，對(duì)巖層進(jìn)行噴射，同時(shí)，磨頭4在向后的斜孔產(chǎn)生的自牽引力作用下向前運(yùn)動(dòng)，當(dāng)噴射井眼達(dá)到設(shè)計(jì)要求深度時(shí)，作業(yè)結(jié)束。
[0019]本發(fā)明并不僅限于上述實(shí)施例，例如，磨頭可以是其他形狀，可以使用鉆頭進(jìn)行替換，磨頭上的向后及向前的斜孔角度可以在大于90度小于180度之間任意選擇，個(gè)數(shù)可以任意選擇。凡是在本發(fā)明公開(kāi)的技術(shù)方案基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)所公開(kāi)的技術(shù)內(nèi)容，不需要?jiǎng)?chuàng)造性勞動(dòng)就可以對(duì)其中的技術(shù)特征作出替換以及變形，這些替換和變形均在本發(fā)明保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水力驅(qū)動(dòng)的套管內(nèi)徑向鉆孔高壓旋轉(zhuǎn)磨頭，包括下接頭、本體、芯部以及磨頭，其特征是:下接頭軸向設(shè)有內(nèi)腔，本體為筒狀體，下接頭與本體尾部連接；芯部設(shè)有軸向通孔，芯部中間段設(shè)有擴(kuò)徑段，芯部設(shè)在本體內(nèi)，芯部擴(kuò)徑段與套在外部的本體形成間隙配合，芯部的尾部與下接頭或本體的空腔構(gòu)成軸向密封滑動(dòng)配合，芯部的端部從本體端部伸出后與磨頭連接，且芯部與本體的端部結(jié)合面密封配合；磨頭端部為圓錐形，磨頭與芯部連接處設(shè)有與芯部通孔貫通的內(nèi)腔，磨頭設(shè)有前、后方向的噴射孔，噴射孔與磨頭內(nèi)部的空腔連通；本體和芯部均設(shè)有徑向分布的直孔，本體直孔與本體內(nèi)腔連通，芯部直孔與芯部通孔連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水力驅(qū)動(dòng)的套管內(nèi)徑向鉆孔高壓旋轉(zhuǎn)磨頭，其特征是:本體由兩部分連接組成，在兩部分的結(jié)合處形成一道斜面，芯部擴(kuò)徑段的前端面有斜面，與本體內(nèi)腔前端斜面配合。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水力驅(qū)動(dòng)的套管內(nèi)徑向鉆孔高壓旋轉(zhuǎn)磨頭，其特征是:磨頭表面覆蓋硬質(zhì)合金、高速鋼或其他硬質(zhì)材料，磨頭上向后方向的噴射孔為多個(gè)，并采用偏心斜向分布。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種水力驅(qū)動(dòng)的套管內(nèi)徑向鉆孔高壓旋轉(zhuǎn)磨頭，包括下接頭、本體、芯部以及磨頭，下接頭軸向設(shè)有內(nèi)腔，本體為筒狀體，下接頭與本體尾部連接；芯部設(shè)有軸向通孔，芯部設(shè)在本體內(nèi)，芯部擴(kuò)徑段與套在外部的本體形成間隙配合，芯部的尾部與下接頭或本體的空腔構(gòu)成軸向密封滑動(dòng)配合，芯部的端部與磨頭連接；磨頭端部為圓錐形，磨頭設(shè)有前、后方向的噴射孔，噴射孔與磨頭內(nèi)部的空腔連通；本體和芯部均設(shè)有徑向分布的直孔，本體直孔與本體內(nèi)腔連通，芯部直孔與芯部通孔連通。本發(fā)明進(jìn)行噴射鉆進(jìn)時(shí)，開(kāi)泵，磨頭高速旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生高壓水射流，對(duì)巖層進(jìn)行噴射，同時(shí)，磨頭在自牽引力作用下向前運(yùn)動(dòng)，當(dāng)噴射井眼達(dá)到設(shè)計(jì)要求深度時(shí)，作業(yè)結(jié)束。
【IPC分類】E21B12/02, E21B10/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105507815
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410501687
【發(fā)明人】聶云飛, 張俊杰, 韓通, 吳仲華, 蔡文軍, 張輝, 左靈, 田宗正, 朱杰然, 張銳
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油化工集團(tuán)公司, 中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院
【公開(kāi)日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2014年9月27日