携砂钻头及使用该携砂钻头的冲砂工具的制作方法

本实用新型涉及油田油井维护技术领域，尤其是涉及一种携砂钻头及使用该携砂钻头的冲砂工具。

背景技术：

目前，在公知的油井生产过程中，地层砂以及细颗粒会从地层产出，而油井出砂后，若井内的液流不能将砂全部带至地面，井内砂子逐渐沉积，砂柱增高，堵塞出油通道，增加流动阻力，使油井减产甚至停产。同时会损坏井下设备造成砂卡事故。同时会损坏井下设备造成砂卡事故。因此，必须采取措施清除积砂，通常采用冲砂来解决这一问题。

冲砂是用高速流动的液体将井底砂堵冲散，并借用液流循环上返的循环能力，将冲散的砂子带出地面，从而清除井底的积砂，恢复和提高井的产量或注水井的注入量。现有的冲砂方式，有正冲、反冲、正反冲和负压冲砂等；在负压冲砂中，尤其对于裸眼井段进行冲砂作业时，会有较大的岩块无法被吸入负压冲砂管柱中，虽然在冲砂过程中会进行反复划眼，但还是会出现较大的岩屑卡住冲砂管柱的现象，使冲砂管柱不能运动，造成修井事故。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种携砂钻头及使用该携砂钻头的冲砂工具，以解决现有技术中存在的，在裸眼井段进行冲砂作业时，会出现较大的岩屑卡住冲砂管柱的现象，使冲砂管柱不能运动，造成修井事故的技术问题。

本实用新型提供了一种携砂钻头，包括钻头本体，所述钻头本体具有沿其轴向延伸的吸砂空腔，所述钻头本体还具有相对应的连接端与工作端，所述钻头本体的工作端设置有主刀翼，所述钻头本体的连接端设置有排出口，所述排出口与所述吸砂空腔相连通；所述钻头本体的周向设置吸入口，所述吸入口与所述吸砂空腔相连通。

进一步地，所述钻头本体的工作端还设置有至少一个连通孔，所述连通孔与所述吸砂空腔相连通。

进一步地，所述吸入口具有第一倾斜面，所述第一倾斜面朝向所述钻头本体的工作端的方向。

进一步地，所述吸入口具有第二倾斜面，所述第二倾斜面朝向所述钻头本体的连接端的方向。

进一步地，所述吸入口的朝向与所述钻头本体的周向相切。

进一步地，所述钻头本体的周向还设置有副刀翼。

进一步地，所述钻头本体的连接端用于与冲砂管柱螺纹连接。

进一步地，所述主刀翼的数量为多个。

进一步地，所述连通孔的数量为多个。

本实用新型还提供了一种冲砂工具，包括冲砂管柱及所述的携砂钻头，所述携砂钻头与所述冲砂管柱连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的携砂钻头，包括钻头本体，钻头本体具有沿其轴向延伸的吸砂空腔，钻头本体还具有相对应的连接端与工作端，钻头本体的工作端设置有主刀翼，钻头本体的连接端设置有排出口，排出口与吸砂空腔相连通；钻头本体的周向设置吸入口，吸入口与吸砂空腔相连通。在钻头本体旋转时，其上的主刀翼使能够对较大的岩屑分裂成一些较小的岩屑，这样较小的岩屑便能够从钻头本体的周向方向上开设吸入口，并使吸入口与吸砂空腔相连通，这样岩屑能够在负压的作用下从吸入口吸入吸砂腔，并从吸砂腔吸入到冲砂管柱中；由于吸入口位钻头本体的周向，因此吸入口不易被堵塞，且吸入口也不会影响主刀翼的工作，从而在裸眼井段进行冲砂作业时，避免了大的岩屑卡住冲砂管柱的现象，保证了冲砂作业安全性和冲砂效率。

本实用新型提供的冲砂工具，包括冲砂管柱及所述携砂钻头，携砂钻头与冲砂管柱连接。基于上述分析可知，本实用新型提供的冲砂工具，在裸眼井段进行冲砂作业时，能够避免大的岩屑卡住冲砂管柱的现象，保证冲砂作业安全性和冲砂效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的携砂钻头的主视图；

图2为本实用新型实施例一提供的携砂钻头的右视图；

图3为本实用新型实施例一提供的携砂钻头的剖视图；

图4为本实用新型实施例二提供的携砂钻头的主视图；

图5为本实用新型实施例三提供的携砂钻头的主视图；

图6为本实用新型实施例三提供的携砂钻头的俯视图。

图中：

101-吸砂空腔；102-主刀翼；103-排出口；

104-吸入口；105-连通孔；106-第一倾斜面；

107-第一垂直面；108-第二倾斜面。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

图1为本实用新型实施例一提供的携砂钻头的主视图，图2为本实用新型实施例一提供的携砂钻头的右视图，图3为本实用新型实施例一提供的携砂钻头的剖视图，参见图1至图3所示，本实用新型提供了一种携砂钻头，包括钻头本体，钻头本体具有沿其轴向延伸的吸砂空腔101，钻头本体还具有相对应的连接端与工作端，钻头本体的工作端设置有主刀翼102，钻头本体的连接端设置有排出口103，排出口103与吸砂空腔101相连通；钻头本体的周向设置吸入口104，吸入口104与吸砂空腔101相连通。

本实用新型提供的携砂钻头，在钻头本体旋转时，其上的主刀翼102使能够对较大的岩屑分裂成一些较小的岩屑，这样较小的岩屑便能够从钻头本体的周向方向上开设吸入口104，并使吸入口104与吸砂空腔101相连通，这样岩屑能够在负压的作用下从吸入口104吸入吸砂腔，并从吸砂腔吸入到冲砂管柱中；由于吸入口104位钻头本体的周向，因此吸入口104不易被堵塞，且吸入口104也不会影响主刀翼102的工作，从而在裸眼井段进行冲砂作业时，避免了大的岩屑卡住冲砂管柱的现象，保证了冲砂作业安全性和冲砂效率。

该实施例中，钻头本体的连接端与工作端，也就是钻头本体的轴向方向上的两端；主刀翼102用于钻松砂面，及将较大的岩屑分解成较小的岩屑，需要说明的是，主刀翼102的形状可以是现有技术中的任意形状，另外吸入口104的形状可以是圆形、椭圆形或矩形，还可以是其它的形状，以使较小的岩屑或砂粒、砂块从吸入口104进入吸砂空腔101，并且吸砂空腔101移向与钻头本体相连接的冲砂管柱。

该实施例中，钻头本体的工作端还设置有至少一个连通孔105，连通孔105与吸砂空腔101相连通。通过设置连通孔105，一些较小的岩屑或砂粒也能从连通孔105进入吸砂空腔101。

具体而言，连通孔105位于工作端的端面的中心处，连通孔105的截面的形状为圆形、矩形、椭圆形、不规则图形或者其他图形。需要说明的是，该实施例中，连通孔105的数量还可以为多个，例如：2个、3个或4个等，对于其它的数量该实施例不再具体阐述。

该实施例中，吸入口104具有第一倾斜面106，第一倾斜面106朝向钻头本体的工作端的方向。

具体而言，吸入口104还具有第一竖直面，第一竖直面垂直于钻头本体的轴向，第一竖直面靠近钻头本体的工作端的方向，第一倾斜面106与钻头本体的轴向呈倾斜设置。

该实施例中，钻头本体的周向还设置有副刀翼(未示出)，当钻头本体钻进砂面时，通过副刀翼可以使钻头本体的周向的岩屑打碎，这样可以防止岩屑堵塞吸入口104。

具体而言，副刀翼与吸入口104位于钻头本体的同一侧，这样可以使钻头本体转动时，不会发生偏心的现象，减少冲砂管柱转动时的晃动度。

该实施例中，钻头本体的连接端用于与冲砂管柱螺纹连接。这样可以加强连接，使连接更为紧密稳固。需要说明的是，钻头本体的连接端用于与冲砂管柱的连接方式不仅局限于螺纹连接，也可以为其它的连接方式，用于使冲砂管柱能够带动钻头本体转动，例如，两者之间的连接方式为卡合连接。

该实施例中，主刀翼102的数量为多个。通过主刀翼102对较大的岩屑进行钻裂时，主刀翼102的数量较多时，会使得岩屑分成更小岩屑。

具体而言，主刀翼102的数量为5个。需要说明的是，该实施例中，主刀翼102的数量不仅局限于5个，也可以为2个、3个、4个或6个等。

还需要说明的是，该实施例中主刀翼102的形状可以是现有技术中的任何形状，主刀翼102的形状不涉及发明点，因此不再具体阐述。

该实施例提供的携砂钻头的具体工作原理为：

使用时，将携砂钻头的连接端与现有的冲砂管柱连接，冲砂管柱上下移动或旋转时，主刀翼102对裸眼段掉落的岩块进行分解，由于携砂钻头的工作端压在砂面上，因此连通孔105会被压住，而岩粒或岩屑会在负压的作用下通过钻头本体吸入口104吸入吸砂腔，并从与吸砂腔连通的排出口103吸入到冲砂管柱中。

实施例二

图4为本实用新型实施例二提供的携砂钻头的主视图；参见图4所示，该实施例的携砂钻头描述了所述吸入口的具体特征的另一种实现方案，除此之外的实施例一的技术方案也属于该实施例，不再重复描述。

该实施例中，吸入口104具有第二倾斜面108，第二倾斜面108朝向钻头本体的连接端的方向。

具体而言，吸入口104还具有第二竖直面，第二竖直面垂直于钻头本体的轴向，第二竖直面靠近钻头本体的连接端的方向，第二倾斜面108与钻头本体的轴向呈倾斜设置。

需要说明的是，该实施例中，吸入口104还可以同时具有第一倾斜面106和第二倾斜面108，也就是说，第一倾斜面106朝向钻头本体的工作端的方向，第二倾斜面108朝向钻头本体的连接端的方向，这样更有利于通过负压将岩屑吸入吸砂腔。

实施例三

图5为本实用新型实施例三提供的携砂钻头的主视图，图6为本实用新型实施例三提供的携砂钻头的俯视图，参见图5和图6所示，该实施例的携砂钻头描述了所述吸入口的具体特征的另一种实现方案，除此之外的实施例一的技术方案也属于该实施例，不再重复描述。

该实施例中，吸入口104的朝向与钻头本体的周向相切，这样在携砂钻头旋转时，岩屑能够沿钻头本体的周向的切向进入吸砂腔，当携砂钻头的周向的线速度方向与吸入口104的朝向相同时，可以便于将岩屑吸入吸砂腔；当携当携砂钻头的周向的线速度方向与吸入口104的朝向相反时，可以一定程度上防止岩屑堵住吸入口104的情况发生。

实施例四

该实施例四提供了一种冲砂工具，包括冲砂管柱及实施例一至实施例三中提供的任意一种携砂钻头，携砂钻头与冲砂管柱连接。具体而言，携砂钻头与冲砂管柱螺纹连接，需要说明的是，该实施例中，携砂钻头还可以与冲砂管柱卡接。

综上所述，本实用新型实施例的提供携砂钻头和冲砂工具，在裸眼井段进行冲砂作业时，能够避免大的岩屑卡住冲砂管柱的现象，保证冲砂作业安全性和冲砂效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。