自振空化脉冲式喷嘴的制作方法
【专利摘要】一种自振空化脉冲式喷嘴。为了克服现有锥形喷嘴存在的辅助冲蚀破岩效果不理想的不足，本实用新型本体（1）的内腔由前至后依次为引入腔（2）、振动腔（3）、收缩出口（4），引入腔（2）、振动腔（3）、收缩出口（4）的直径依次减小；引入腔（2）与振动腔（3）之间的过渡面（5）为圆弧面或斜面；振动腔（3）与收缩出口（4）之间的反馈面（6）为圆弧面或斜面。其有益效果是将喷嘴结构设计成一种自振空化脉冲系统，从而使连续射流能形成大的、断续的漩涡环，有效提高钻具的破岩能力，提高工作效率。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种用于石油钻井中优化水力循环系统的喷嘴，尤其是涉及一种 自振空化脉冲式喷嘴。 自振空化脉冲式喷嘴
【背景技术】
[0002] 石油开采、探矿钻井工程中，辅助机械钻具破岩和冲蚀的射流钻具大多在钻头的 前端安装有喷嘴，喷嘴的形状多为锥形，在高压射流中，通过提高泵压来增强冲蚀强度，以 产生气蚀作用来提高破岩和冲蚀的效果，并清洗井底。然而，在钻井过程中可提供的最高泵 压往往受到设备的限制，只能够完成清洗井底的目的，辅助冲蚀破岩效果不理想。 实用新型内容
[0003] 为了克服现有锥形喷嘴存在的辅助冲蚀破岩效果不理想的不足，本实用新型提供 一种自振空化脉冲式喷嘴。
[0004] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：自振空化脉冲式喷嘴包括本 体，本体的内腔由前至后依次为引入腔、振动腔、收缩出口，引入腔、振动腔、收缩出口的直 径依次减小；引入腔与振动腔之间的过渡面为圆弧面或斜面；振动腔与收缩出口之间的反 馈面为圆弧面或斜面。
[0005] 引入腔的直径与振荡腔的直径之比数值为D，1 < D < 3 ;振荡腔的直径与收缩出 口的直径之比数值为d，1 < d < 3 ;振荡腔的高度与收缩出口的直径之比数值为Q，1 < Q <10。
[0006] 本实用新型的有益效果是，将喷嘴结构设计成一种自振空化脉冲系统，从而使连 续射流能形成大的、断续的游润环，有效提1?钻具的破岩能力，提1?工作效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0007] 图1是本实用新型自振空化脉冲式喷嘴的结构示意图。
[0008] 图2是本实用新型又一实施例的结构示意图。
[0009] 图中：1.本体，2.引入腔，3.振动腔，4.收缩出口，5.过渡面，6.反馈面，7.可调 喷口。
【具体实施方式】
[0010] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。但是，本领域技术人员应该 知晓的是，本发明不限于所列出的【具体实施方式】，只要符合本发明的精神，都应该包括于本 发明的保护范围内。
[0011] 参见图1。本实用新型自振空化脉冲式喷嘴的本体1内腔由前至后依次为引入腔 2、振动腔3、收缩出口 4,引入腔2、振动腔3、收缩出口 4的直径依次减小。引入腔2的直径 与振荡腔3的直径之比数值为D，1 < D < 3 ;振荡腔3的直径与收缩出口 4的直径之比数 值为d，1 < d < 3 ;振荡腔3的高度与收缩出口 4的直径之比数值为Q，1 < Q < 10。
[0012] 自振空化脉冲式喷嘴中的引入腔2与振动腔3之间有过渡面5,过渡面5可以为圆 弧面，也可以为斜面。振动腔3与收缩出口 4之间为反馈面6，反馈面6可以为圆弧面，也可 以为斜面。
[0013] 为了便于现场应用，还可以在收缩出口 4出安装可调喷口 7,可以根据钻井作业需 要，安装不同直径尺寸的可调喷口 7 (参见附图2)。
[0014] 本实用新型自振空化脉冲式喷嘴安装在钻头前端，将水力能量的脉动效应转换为 作用于钻头的周期性冲击作用力，使钻头在旋转的同时还具有振动效应，迫使岩屑翻转，提 高井底的净化程度，减少由于"压持效应"引起的岩石重复切削；同时由于钻井液的惯性 致使其在钻头的下部至井底形成一个负压区，从而显著改善钻头与井底附近岩石的受力状 况，有效提1?钻井速度。
[0015] 应该注意的是上述实施例是示例而非限制本发明，本领域技术人员将能够设计很 多替代实施例而不脱离本专利的权利要求范围。
【权利要求】
1. 一种自振空化脉冲式喷嘴，包括本体，其特征是： 所述本体（1)的内腔由前至后依次为引入腔（2)、振动腔（3)、收缩出口（4)，引入腔 (2)、振动腔（3)、收缩出口（4)的直径依次减小； 所述引入腔（2)与振动腔（3)之间的过渡面（5)为圆弧面或斜面；所述振动腔（3)与收 缩出口（4)之间的反馈面（6)为圆弧面或斜面。
2. 根据权利要求1所述自振空化脉冲式喷嘴，其特征是： 所述引入腔（2)的直径与振荡腔（3)的直径之比数值为D，1 < D < 3 ; 所述振荡腔（3)的直径与收缩出口（4)的直径之比数值为d，1 < d < 3 ; 所述振荡腔（3)的高度与收缩出口（4)的直径之比数值为Q，1 < Q < 10。
3. 根据权利要求1所述自振空化脉冲式喷嘴，其特征是：所述收缩出口（4)为在本体 (1)上安装有可调喷口（7)。
【文档编号】E21B10/61GK203847007SQ201420172114
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年4月10日 优先权日:2014年4月10日
【发明者】武强, 肖华, 杨延陆, 张松峰, 李明谦, 张建荣 申请人:中国石油集团渤海石油装备制造有限公司, 渤海石油装备（天津）中成机械制造有限公司