钻头喷嘴组件,使用该钻头喷嘴组件的镶嵌组件,以及制造或翻新与所述镶嵌组件一起使...的制作方法

文档序号:5405173阅读:188来源:国知局
专利名称:钻头喷嘴组件,使用该钻头喷嘴组件的镶嵌组件,以及制造或翻新与所述镶嵌组件一起使 ...的制作方法
技术领域
本发明(以多个实施例方式)涉及用于地下钻探的钻头,更特别 地,涉及用于所述钻头的喷嘴和套筒组件,包括含有喷嘴和套筒组件 的镶嵌组件以及制造或翻新具有镶嵌组件的钻头的方法。
背景技术
用于地下钻探(例如,用于油气形式的油气蕴藏物钻探)的钻头 通常包括内部通道,用于将充满固体的钻井流体或"泥浆"输送到紧靠 由钻头支承的切削结构的位置。在固定牙轮式,或者所谓的"切削型" 钻头中,内部通道紧靠钻头面终止在喷嘴位置处,所述喷嘴容纳在钻 头体中以控制用于冷却切削结构(通常,聚晶金刚石复合片(PDC) 或其它超耐磨切削元件)的钻井泥浆的流动。 一部分切削型钻头(称 作"基体"钻头)使用渗有熔融金属合金(通常为铜基)的颗粒碳化鴒 制造而成。其它切削型钻头包括由铸件机加工出的钢体。钢体切削型 钻头在钻头和排屑槽的表面和内部容易受到高压、高流速钻井流体的 影响而产生腐蚀。因此,在钻头面和其它高腐蚀区域上通常施加耐磨 堆焊。在钻头内部,使用例如由碳化鵠或其它耐腐蚀材料制成的喷嘴 和套筒的耐腐蚀部件来保护钻头体的钢。如图8所示,在地下钻探中使用的传统钢体钻头500包括多个喷 嘴组件,例如喷嘴组件501。喷嘴组件501为两件式可更换的喷嘴组 件,第一件是管状碳化钨喷嘴套筒502,其安装到在钢体钻头500上 机加工出的水眼504中并且位于水眼504的环形肩部505上。第二件 是具有节流孔513的碳化鴒喷嘴503,所述碳化鵠喷嘴通过与水眼504 壁上的配合螺紋相接合的螺紋506将喷嘴套筒502固定并保持在钢体 钻头500的水眼504中。套筒502和喷嘴503用于给钢体钻头500的 钢材料提供保护,水眼504通过所述钢体钻头延伸,并且通过提供从 钻头体内的入口流体腔室或中心腔室507到喷管出口 508的硬质、耐 磨和耐腐蚀通路来避免受到腐蚀性钻井流体的影响。当钻井流体使延 伸穿过这些部件的内部通道509内的部件腐蚀或磨损时,或者当需要 具有不同节流尺寸的喷嘴503时,喷嘴套筒502和喷嘴503可以更换; 然而,喷嘴套筒502和喷嘴503将防止钻头体的外周钢材料受到各种 腐蚀。
当正在进行钻探,钻井流体位于流体腔室507中时,流体承受压 力Pl,该压力大于通道509中或喷管出口 508处的压力P2。为了避 免流体从旁路通道509在压力Pl下流动,喷嘴503形成为具有螺紋 506的可更换件,其中,当螺紋506与水眼504壁上的螺紋接合时, 喷嘴503的底部设计成坐于套筒502的顶部上。套筒502的环形凸缘 设计成能坐靠在钻头体500的环形肩部505上,使得如图8布置的部 件避免流体流过部件之间的接合部510、 511、 512和产生相关腐蚀。 另外,喷嘴503的外表面或壁与布置在形成于水眼504壁中的环形槽 内的压缩O形环514密封接触,以便提供钻头体500和喷嘴503之间 的流体密封。接合部510、 511、 512充满接逢混合物(未显示),例 如Baker-Lok⑥混合物,以便充满和密封任意间隙。然而,人们不希 望流体在由有缺陷的接合部510、 511、 512提供的间隙内流动,由于 部件尺寸公差的变化,人们已经观察到因P1和P2之间压差引起的围 绕套筒502外部流动所导致的腐蚀,接逢混合物由于这种变化而不能 有效填充各个间隙,O形环514不能给套筒502及其与喷嘴503的接
6合部511以及环形肩部505提供任何密封效果。因此,人们希望设计和提供一种喷嘴组件,所述喷嘴组件在地下 钻井作业中遇到的钻井流体流动、压力和组成条件下更为耐用。同样 有利的是,提供一种喷嘴组件的设计,所述设计在不需要复杂、昂贵 的制造或翻新方法的情况下,适用于已有钢体钻头的更换和翻新应用 以及制造新钢体钻头。同样有利的是,提供一种减少或消除需要使用 接逢混合物的喷嘴组件。发明内容在一个实施例中,提供一种钢体钻头喷嘴组件,其给处于在地下 钻井作业中遇到的钻井流体流动、压力和组成情况下的钻头体提供优 异的密封和保护。喷嘴组件无需使用接逢混合物。另 一 实施例包括喷嘴凹窝镶嵌组件,其在更换或翻新应用以及制 造新钢体钻头时是适用的,具有简单设计并且易于实施。钢体钻头喷嘴组件包括具有从钻头体内部延伸到外表面的水眼的 钻头体,由耐腐蚀材料制成的管状套筒,由耐腐蚀材料制成且以纵向 相邻关系布置在水眼中的管状喷嘴,围绕水眼周向延伸的多个环形槽 和布置在每个环形槽中的至少一个密封件。 一个环形槽形成在水眼壁 和喷嘴外壁中的至少之一中,另一个环形槽形成在水眼壁和套筒外壁 中的至少之一中,至少一个密封件布置在所述一个环形槽中以提供位 于水眼壁和喷嘴外壁之间的流体密封,至少另一个密封件布置在所述 另一个环形槽中以提供位于水眼壁和套筒外壁之间的流体密封。喷嘴凹窝镶嵌组件包括管状外套筒,用于固定布置在钢体钻头的 扩大水眼(称作"凹窝")中并且具有位于其内壁上的螺紋内表面和纵 向位于螺紋内表面同一侧上的内壁上的两个纵向隔开的环形槽,所述 螺紋内表面与喷嘴的外螺紋接合。管状外套筒固定在钻头体凹窝内。 由耐腐蚀材料制成的管状套筒布置在管状外套筒内,位于其间的流体 密封由设置在一个环形槽中的O形环提供,由耐腐蚀材料制成的管状 喷嘴布置在管状外套筒内,位于管状外套筒和管状内套筒之间的流体密封由布置在另一环形槽中的o形环提供,所述管状喷嘴具有与管状外套筒上的螺紋内表面相接合的螺紋外表面。在另一个实施例中,提供了一种翻新或制造钢体钻头的方法。 在结合附图和所附权利要求书阅读本发明各个实施例的详细说明的情况下,本发明的其他优点、特征将变得显而易见。


图1显示了整合有根据本发明具体实施方式
的喷嘴组件的钢体切削型钻头的透视倒置视图;图2显示了根据本发明的喷嘴组件的实施例的局部横截面视图; 图3显示了与图2类似并使用根据本发明的不同套筒和密封结构的喷嘴组件的实施例的剖视图;图4显示了根据本发明的喷嘴组件的另 一 实施例的局部横截面视图5显示了根据本发明的喷嘴组件的又一 实施例的局部横截面视图;图6显示了具有扩大喷嘴凹窝的钢体钻头的局部横截面视图,所 述扩大喷嘴凹窝构造为容纳根据本发明具体实施例构造的喷嘴凹窝镶 嵌组件;图7显示了图6所示钢体钻头的局部横截面视图,所述钢体钻头 具有布置和固定在喷嘴凹窝中的喷嘴凹窝镶嵌組件;和 图8显示了用于钢体钻头的传统的喷嘴组件。
具体实施方式
在下列说明中,为方便起见,不同附图中的相同元件和特征用相 同或相似的参考数字表示。图1显示了整合有根据本发明的一个或多个实施例的多个喷嘴组 件30的钢体钻头10。钢体钻头10构造为本领域称作切削型钻头的旋 转式贯眼钻头。钻头10包括钻头体11,其通常由钢铸件机加工而成。8钻头10包括传统的阳螺紋12,所述阳螺紋符合美国石油学会标准并 且适合于连接到钻柱的部件(未显示)上。钻头体11的表面14在其 上安装有多个切削元件16,每个切削元件包括形成在烧结碳化钨基底 上的聚晶金刚石复合片(PDC)台18。切削元件16如此定位,使得 当钻头IO在钻头上的重力(钻压(WOB))作用下在钻孔内围绕中 线20旋转时切割地下地层。钻头体11可以包括保径修整器23,所述 保径修整器包括上述PDC台18和位于保径部上的垫块22,所述PDC 台18构造有用于修整和保持井孔直径的平面边缘(未显示),所述垫 块接触井孔壁并使孔内的钻头保持稳定。在钻进期间,钻井流体通过位于与钻头体11的表面14流体连通 的喷嘴水眼28中的喷嘴组件30排出,以便冷却切削元件16的PDC 台18和将地层切屑从钻头10的表面14移除到通道15和排屑槽17 中。喷嘴组件30的孔24可以根据每组切削元件16 (特定的喷嘴组件 将钻井流体引导至该切削元件)所需的希望冲洗设置成用于不同流体 流量的尺寸。本发明的新颖喷嘴组件可以与新钻头或者与经过适当改 动的翻新钻头一起使用。使用带有如此处所述钢体钻头10的喷嘴组件 30能够改善喷嘴在现场的拆装,避免可能由钻井流体流动导致的对喷 嘴组件30 (包括喷嘴组件的部件)的有害冲刷或腐蚀。图2显示了喷嘴组件30的实施例的局部横截面视图。本实施例中 的喷嘴组件30包括套筒32、喷嘴34和两个0形环密封件36、 38, 所述O形环密封件可以容纳在钻头体ll的喷嘴水眼28中。喷嘴水眼 28包括内螺紋46、环形肩部48、套筒或第一环形密封槽40、和喷嘴 或第二环形密封槽42。喷嘴水眼28提供了使喷嘴组件30的部件容纳 于其中的插口,以便使来自钻头体11内的腔室或室29的钻井流体流 到钻头IO的表面14。第一密封槽40周向定位在喷嘴水眼28的下部 41上并且可以容纳密封件38。第二密封槽42周向定位在喷嘴水眼28 的上部39上并且可以容纳密封件36。内螺紋46定位在喷嘴水眼28 的上部39内紧靠钻头面14且位于第一和第二密封槽上方的位置,并 且构造为与喷嘴34的螺紋接合,如下所述。套筒32包括外壁50、位于套筒一端且包括环形肩部52的凸缘51、 和贯穿的内部通道或孔53。套筒32可拆卸地布置在喷嘴水眼28,其 中,凸缘51的环形肩部52靠在喷嘴水眼28的环形肩部48上。密封 件38的尺寸和结构设置成压缩在喷嘴水眼28的第一密封槽40的外壁 和套筒外壁50之间,从而在流体流过套筒孔53时,大体上避免钻井 流体在套筒32和喷嘴水眼28的壁部之间流动。喷嘴34包括外壁54、位于喷嘴一部分上的外螺紋56和使钻井流 体流过的内部通道或孔57,孔57在喷嘴口 59处缩口。喷嘴34以与 套筒32成纵向邻接关系可拆卸地插入喷嘴水眼28中,并且通过其螺 紋46与螺紋56的接合保持在喷嘴水眼28中。当喷嘴34固定在喷嘴 水眼28中时,它通过套筒32的环形肩部52抵靠钻头体11的环形肩 部48使套筒32固定和保持在喷嘴水眼28中。密封件36的尺寸和结 构设置成压缩在喷嘴水眼28的第二密封槽42的外壁和喷嘴外壁54 之间,从而在流体流过喷嘴孔57时,大体上避免钻井流体在喷嘴34 和喷嘴水眼28的壁部之间流动。在本实施例中,在位于接合的螺紋 46和56下方的喷嘴34和喷嘴水眼28的壁部之间提供流体密封,但 是也可以沿着喷嘴34的外壁54和喷嘴水眼28的壁部在其它位置设置 密封。应当注意,如上所述的部件在环境大气压力下装配,从而导致在 套筒32和喷嘴34外部以及密封件36、 38纵向之间存留该压力。如果 这样的话,当钻头IO布置在井下时,来自钻头上方的钻井液液柱的流 体静压以及来自经由钻头泵出的钻井流体的动压将大大超过存留的环 境压力,由于密封件36、 38上的高压差,可能导致密封件36、 38至 少部分地分别从槽42、 40中挤出。为了减少隐患,可以设置减荷槽R, 在图2中显示为具有延伸穿过凸缘51的纵向端面的弧形(例如,半圆 形)横截面的径向延伸槽。当然,可以使用一个以上的这类减荷槽, 并且所述减荷槽可以包括位于与套筒32邻接的喷嘴34端部上的凹槽 或凹口。作为另一种选择,可以在纵向位于密封件36、 38之间的位置 处形成贯穿套筒32或喷嘴34或两者的壁部的一个或多个孔。同样,所有这些构造可以与本发明的任何实施例 一起使用,包括但不限于图7所示实施例。套筒32和喷嘴34都可以包括碳化鴒材料,如本领域普通技术人 员已知的那样,以便提供相对于经由喷嘴组件30以高速度泵出的充满 固体的钻井流体的高耐腐蚀性。选择性地,套筒32或喷嘴34可以使 用其它材料制造或加衬,例如其它碳化物或陶瓷材料。选择性地,螺紋46、 56可以位于喷嘴水眼28内更深的位置,另 一个环形密封槽(未显示)可以设置在位于配合螺紋46、 56上方的钻 头体11的喷嘴水眼28的上部上,从而可以提供防止岩屑或钻井流体 进入螺紋46、 56的附加密封,以便在喷嘴更换时提供改进或无阻碍的 喷嘴拆卸。同样,可以使用附加密封槽;然而,在不影响例如钻头强 度的其它性能参数的情况下,在实践中对可用密封槽的数目存在限制。 因此,根据本发明实施例关键性地放置两个或以上凹槽将有助于增强 钻头中的喷嘴组件的密封。密封槽42、 40显示为具有大体上矩形横截面的开放、环形通道。 然而,密封槽42、 40可以具有任何适用的横截面形状。尽管密封槽42、 40都显示为完全位于围绕喷嘴水眼28的钻头体 ll的材料内,但是,根据所用密封件的类型,它们都可以有选择地定 位在喷嘴34的外壁54和套筒32的外壁50上,或者形成为部分地位 于围绕喷嘴水眼28的钻头体11的材料内并且部分地位于喷嘴34的外 壁54和套筒32的外壁50内。例如,图3显示了喷嘴套筒132的另一 实施例的横截面视图。喷嘴套筒132具有位于外壁50上的密封槽140, 所述密封槽140的尺寸和结构设置为容纳密封件138,位于上方的喷 嘴可以进行类似地设置。图4显示了喷嘴组件230的又一实施例的局 部横截面视图。喷嘴组件230具有分别位于喷嘴234和套筒232中的 密封槽段242和240,以便与容纳密封件36和38的喷嘴水眼28的密 封槽段42和40配合。然而,人们希望在如上所述的喷嘴组件设计中, 密封槽42和40的最佳位置位于围绕喷嘴水眼28的钻头体11的材料 上,以便将具有用于套筒32和喷嘴34的希望内孔径和足够壁厚的给定喷嘴和套筒尺寸所需的设计范围减到最低程度。另外,这种方法会 将密封件插入期间以及随后的套筒和喷嘴插入期间对密封件造成的各 种损坏减到最低程度。O形环密封件36和38提供密封以防止高压钻井流体绕过套筒内 部和流过位于部件之间位置处的各种间隙43、 44、 45 (参见图2), 从而消除可能的腐蚀,并且无需使用接逢混合物。密封件36、 38均可 以包括弹性体或其它适用的弹性密封材料或材料组合,其构造为在压 缩时,在处于预定温度范围内的高压下以及在钻头10可能为特定应用 所遭受的环境条件(例如,二氧化碳、酸气等)下提供密封。这种密 封设计为本领域普通技术人员所熟知;因此,可以容易地确定适用的 密封材料、尺寸和构造,并且许多密封设计同样地为各种情况所接受。 例如,不用于限制目的,可以使用弹簧致动密封件或压力致动密封件 来代替O形环密封件。图5显示了弹簧致动双向密封件338的实例, 该图显示了与图2所示喷嘴组件30的实施例类似的喷嘴组件330的另 一实施例的局部横截面视图。现在将讨论图6和图7。图6显示了具有扩大喷嘴水眼的钢体钻 头410的局部横截面视图,所述喷嘴水眼包括喷嘴凹窝429,所述喷 嘴凹窝的尺寸和结构设置为容纳根据本发明的另一实施例的喷嘴凹窝 镶嵌组件430。图7显示了图6所示钢体钻头410的局部横截面视图, 所述钢体钻头具有布置和固定在其内部的可更换喷嘴组件430。扩大喷嘴通道或喷嘴凹窝429沿中心线C/L成直线地延伸。在钻 头410的钻头体411中机加工出喷嘴凹窝429以容纳喷嘴凹窝镶嵌组 件430,同时允许喷嘴凹窝镶嵌组件430的套筒432延伸到钻头410 的流体腔室中。人们希望的是,扩大喷嘴凹窝429可以包括位于其下 端由环形肩部431包围的较小沉孔。环形肩部431提供用于阻止和支 撑喷嘴凹窝镶嵌组件430的台阶。当喷嘴凹窝镶嵌组件430位于凹窝 429中时,它可以通过连续焊缝433固定在喷嘴凹窝429中。选择性 地,如本领域技术人员所了解的那样,组件430也可以不受限制地通 过点焊或者使用扣合环或弹性挡圏进行固定。然而,如通过使用连续焊缝所获得的那样,当连接未完全密封时,人们希望的是,如下文所述的附加密封件和密封槽包括在组件430的外部和凹窝429的壁部之 间。喷嘴凹窝镶嵌组件430包括钢制喷嘴凹窝插入套筒435、套筒432、 喷嘴434、两个0形环436、 438以及密封槽442、 440。插入套筒435 包括内孔428和圆柱形外壁427。圆柱形外壁427的尺寸设置成容纳 在钻头410的喷嘴凹窝429内。在本实施例中,喷嘴凹窝429的壁部 包括密封槽442、 440 (如这里所提及的那样),并且容纳套筒432、 喷嘴434和0形环436、 438。由于上面已经对布置细节及其结构的各 种选择和实施例进行了描述,因此不必对喷嘴凹窝镶嵌组件430的内 部部件或其在喷嘴凹窝插入套筒435中的布置方式进行额外的详细描 述。喷嘴凹窝镶嵌组件430在翻新现有钻头或者在需要修理或翻新时 是适用的。当制造新钻头时,可以预料的是可以使用如上所述的具体 实施例。选择性地,如上所述和作为使用焊接的替代,插入套筒435的圓 柱形外壁427可以包括保持槽460和弹性的径向膨胀保持器462例如 夹子或扣环,以便将喷嘴凹窝镶嵌组件430连接并保持在钻头体411 的插入套筒凹窝429中。在这种情况下或者如果使用点焊而非环形焊 缝将插入套筒固定在喷嘴凹窝429内的话,插入套筒435的圆柱形外 壁427可以包括外密封槽450和位于外密封槽中的外环形密封件452, 以便提供插入套筒435和钻头体411的喷嘴凹窝429的壁部之间的密 封。当然,可以在喷嘴凹窝429的壁部上机加工出外密封槽450。现在讨论制造或翻新用于容纳如图6和7所示的喷嘴凹窝镶嵌组 件430的钢体钻头410的方法。制造或翻新方法包括在钻头体中机加 工喷嘴凹窝,将喷嘴凹窝镶嵌组件容纳到喷嘴凹窝中并保持喷嘴凹窝 镶嵌组件。人们希望沿着希望的喷嘴水眼位置中心线轴向调节机加工 过程以与钻头体中的内部流体通道连通。为了方便喷嘴凹窝镶嵌组件 的安置和深度定位,可以机加工出(如果制造新钻头的话)最初较小 直径的水眼,随后与之同轴地镗出扩大喷嘴凹窝,在围绕所述水眼(与钻头体的内部流体通道连通)的底部上留出环形肩部或唇部。如果现 有钢体钻头进行修理或更换的话,可以沿着已有喷嘴水眼的路径镗出 扩大喷嘴凹窝。在任一情况下,外部管状套筒随后布置在喷嘴凹窝内并通过焊接或以其它方式保持在其中,就如上面所述的那样。o形环或其它密封件以及耐腐蚀材料制成的套筒和喷嘴可以插入外部管状套 筒内,喷嘴上的螺紋与外部管状套筒内壁上的螺紋接合。随后,例如 在喷嘴由具有不同节流尺寸的喷嘴代替的情况下,套筒、喷嘴和o形环或其它密封件可以根据需要或要求进行更换。尽管已经显示和描述了本发明的特定实施例,对已公开实施例进 行的大量增加、减少和改变对于本领域普通技术人员来说变得显而易 见。因此,本发明的范围仅由所附权利要求限定。
权利要求
1.一种用于钻地钻头的喷嘴组件,所述喷嘴组件包括本体,所述本体具有位于内部的喷嘴水眼;大体上管状喷嘴,所述喷嘴包括耐腐蚀材料并且布置在所述喷嘴水眼中紧靠所述本体的外表面;大体上管状套筒,所述套筒包括耐腐蚀材料并以与所述管状喷嘴大体上纵向邻接关系布置在所述喷嘴水眼中;第一环形槽,所述第一环形槽形成在所述喷嘴水眼的壁部和与所述喷嘴横向相邻的喷嘴外壁中的至少之一上;第二环形槽,所述第二环形槽形成在所述喷嘴水眼的壁部和与所述套筒横向相邻的套筒外壁中的至少之一上;和布置在所述第一环形槽中的至少一个环形密封件和布置在所述第二环形槽中的至少另一个环形密封件。
2. 如权利要求1所述的喷嘴组件,其中,第一环形槽和第二环形 槽形成在喷嘴水眼的壁部上。
3. 如权利要求1或2所述的喷嘴组件,还包括位于第一环形槽和所述本体外表面之间的喷嘴水眼壁上的螺紋,以及位于管状喷嘴外壁 上与之接合的螺紋。
4. 如权利要求1-3中任意一项所述的喷嘴组件,还包括第三环形 槽和布置在所述第三环形槽中的再一环形密封件,所述第三环形槽形 成在喷嘴水眼壁和喷嘴外壁中的至少之一上。
5. 如权利要求4所述的钻头喷嘴组件,其中,第三环形槽纵向定 位在位于喷嘴水眼壁上的螺紋和本体外表面上的螺紋之间。
6. 如权利要求1-5中任意一项所述的喷嘴组件,其中,管状套筒 包括位于其一端的环形凸缘,并且所述环形凸缘与紧靠喷嘴水眼内端的环形肩部邻接。
7. 如权利要求6所述的喷嘴组件,其中,所述管状套筒的一部分 延伸超过喷嘴水眼的内端。
8. 如权利要求1-7中任意一项所述的喷嘴组件,还包括至少一个 减荷槽或减荷孔,所述至少一个减荷槽或减荷孔在纵向位于所述至少 一个环形密封件和所述至少另 一个环形密封件之间的套筒和喷嘴中的 至少之一的外部和内部之间延伸。
9. 如权利要求1-8中任意一项所述的喷嘴组件,还包括钻头体, 所述钻头体具有形成在内部的喷嘴凹窝,其中,所述钻头体为大体上 管状外套筒,所述外套筒包括邻接布置在喷嘴凹窝壁内的外壁。
10. 如权利要求9所述的喷嘴组件,还包括形成在所述外套筒外壁 上的第四环形槽,还包括布置在所述第四环形槽中与喷嘴凹窝壁密封 接合的环形密封件。
11. 如权利要求9或10所述的喷嘴组件,其中,所述外套筒的外 壁包括位于内部的环形保持槽,还包括布置在所述环形保持槽内部的 弹性、径向膨胀保持器,其中,所述径向膨胀环形保持器的一部分容 纳在形成于喷嘴凹窝壁上的另一环形保持槽内。
12. 如权利要求9所述的喷嘴组件,其中,所述外套筒通过位于外 套筒端部和钻头体之间的至少一个焊缝固定在喷嘴凹窝内。
13. 如权利要求12所述的喷嘴组件,其中,所述喷嘴凹窝包括紧 靠其内端的环形肩部,并且所述外套筒的另一端与该环形肩部邻接。
14. 如权利要求1-13中任意一项所述的喷嘴组件,其中,所述耐 腐蚀材料选自金属碳化物和陶瓷构成的组,所述环形密封件中的至少 一个包括至少一个弹性体。
15. —种制造或翻新钢体钻头的方法,所述方法包括在钢钻头体上机加工出大体上圆柱形的至少 一个喷嘴凹窝,所述至少一个喷嘴凹窝包括孔,所述孔在其围绕水眼的内端具有环形肩部, 所述水眼延伸到位于钢钻头体内的内部通道;在所述至少一个喷嘴凹窝内将包括大体上管状外套筒的喷嘴凹窝 镶嵌组件布置到与环形肩部邻接的深度;和 将外套筒保持在喷嘴凹窝中。
16. 如权利要求15所述的方法,其中,才几加工沿着钢钻头体内的已有喷嘴水眼的轴线进行,并且所述水眼包括喷嘴水眼的内端。
17. 如权利要求15或16所述的方法,其中,通过将外套筒的一端 焊接到钢钻头体上实现保持。
18. 如权利要求17所述的方法,其中,焊接包括形成连续的环状 焊缝。
19. 如权利要求15-17中任意一项所述的方法,其中,通过将外套 筒机械保持到喷嘴水眼壁上实现保持。
20. 如权利要求19所述的方法,还包括提供位于外套筒和喷嘴水 眼壁之间的环形密封件。
全文摘要
钢体钻头喷嘴组件(30)包括内部具有水眼(28)的钻头体(14),套筒(32)与喷嘴相邻地布置在水眼中,环形密封件(38)布置在套筒和喷嘴(34)之一的外壁和水眼壁之间,每个密封件(36)(38)容纳和压缩在定位于其相应部件和钻头体之间的环形密封槽(40,42)中。本发明还公开了喷嘴凹窝镶嵌组件和用于制造或翻新与喷嘴凹窝镶嵌组件一起使用的钢体钻头的方法。
文档编号E21B10/00GK101568696SQ200780047671
公开日2009年10月28日 申请日期2007年11月14日 优先权日2006年11月15日
发明者J·M·比伦 申请人:贝克休斯公司
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