一種用于VSP激發井的通井鉆頭制造技術

本實用新型專利技術為一種用于VSP激發井的通井鉆頭，其包括芯桿（1）、墊片（2）以及螺旋體套件（3）；芯桿（1）一端設置有錐形鉆頭，另一端與通井桿相連接；墊片（2）以及螺旋體套件（3）分別套接固定在芯桿（1）側壁上，且螺旋體套件（3）上端與墊片（2）固定連接；螺旋體套件（3）包括套管（3-1）和一組螺旋葉片（3-2）；套管（3-1）活動設置在芯桿（1）側壁上，一組螺旋葉片（3-2）沿周向分布在套管（3-1）側壁上；本實用新型專利技術通過在通井桿頭上加接通井鉆頭，使其在通井過程中能夠有效攪動、切碎堵塞物，完成通井，提高了通井的成功率和VSP采集施工的效率，更好的達到環境保護目的。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種石油物探鉆井設備，具體涉及一種用于VSP激發井的通井鉆頭。
技術介紹
VSP是垂直地震剖面(Vertical Seismic Profile)的簡稱，其是一種井中地震觀測技術。VSP技術提供了地下地層結構和地面測量參數之間最直接的對應關系，可以為地震資料處理解釋提供精確的時深轉換及速度模型。近年來，隨著人們的環保意識不斷增強，同時為了節省打井的人力和器械資源，在VSP采集施工過程中，采用一口井內進行多次放炮、激發的形式進行施工，有效的減少了施工場地面積，保護了環境。但由于炸藥在井中完全爆炸時，產生的氣流沿著井壁向上沖出的時候，會將井壁上的泥土沖塌，而堵塞住炮井，在進行下一次放炮時，使下放的震源藥柱不能放置到設定的深度范圍，使得該炮井不能重復使用。因此在一炮放完以后，必須進行通井，將炮井完全整理通順，使震源藥柱能下放到指定的深度點。現有的通井工作中，普遍采用金屬桿或是硬質的塑料桿，通過手動往復沖壓來捅開堵塞的泥塊，但在堵塞物較大的情況下，現有的通井桿幾乎無法將激發井整理通順，造成激發井的工作效率偏低。
技術實現思路
為了解決現有技術中的通井桿的通井效率偏低的問題，本技術提供了一種用于VSP激發井的通井鉆頭，其通過將一段通井鉆頭加設在通井桿一端，大大提升了通井的效率。本技術的設計思路為，一種用于VSP激發井的通井鉆頭，其包括芯桿1、墊片2以及螺旋體套件3 ;所述芯桿I 一端設置有錐形鉆頭，另一端與通井桿相連接；所述墊片2以及所述螺旋體套件3分別套接固定在所述芯桿I側壁上，且所述螺旋體套件3上端與所述墊片2固定連接；所述螺旋體套件3包括套管3-1和一組螺旋葉片3-2 ;所述套管3-1活動設置在所述芯桿I側壁上，一組所述螺旋葉片3-2沿周向分布在所述套管3-1側壁上。所述螺旋體套件3中，所述螺旋葉片3-2的數量為3 5片，所述螺旋葉片3_2的螺旋角度范圍為0 90度。若螺旋角度過小，則螺旋葉片3-2不能起到攪動、切碎阻礙物的作用；若螺旋角度過大，則通井鉆頭只有在受到很大的作用力情況下，才能起到作用，而在野外僅僅是受到人工的短暫作用力時，不能起到通井的作用；綜合考慮以上因素后，將螺旋角度的范圍設定在0 90度，此時通井鉆頭，在任意兩個螺旋葉片3-2之間既有一個無阻擋的直通部分，又給螺旋葉片3-2產生一個角度的空間，因而該螺旋葉片3-2在疏通較小和疏松的阻礙物時，能無阻礙的通過其直通部分，比較順利的成功通井；在疏通較大的阻礙物時，能夠起到攪動、切碎阻礙物的作用。在具體實施中，所述螺旋葉片3-2的數量為3片，所述螺旋葉片3-2的軸向長度等于所述芯桿I的側壁長度，所述螺旋葉片3-2的螺旋角度為60度。所述螺旋體套件3圍繞芯桿I的中心軸線旋轉，所述螺旋葉片3-2外緣的運行軌跡為圓形，所述螺旋葉片3-2的旋轉直徑與震源藥柱直徑相匹配。在具體實施中，所述螺旋葉片3-2的旋轉直徑為60mm。所述芯桿I 一端設有外螺紋；所述墊片2與所述芯桿I之間通過螺紋連接固定，且所述芯桿I與所述通井桿之間通過螺紋連接固定。在連接芯桿I與通井桿時，由于所述螺旋體套件3套接在芯桿I側壁上，人工無法直接把握住芯桿I的主體部分，使得芯桿I與通井桿的螺紋無法完全連接牢靠。因此，所述通井鉆頭還包括一組定位孔4 ;一組所述定位孔4設置在所述芯桿I側壁以及所述套管3-1側壁上，且所述芯桿I側壁的定位孔4與所述套管3-1側壁的定位孔4對齊。在安裝過程中，一組所述定位孔4中貫穿設置有阻擋件，使通井鉆頭整體固定，以便于將芯桿I與通井桿連接固定。在具體實施中，將連接有通井鉆頭的通井桿，沿著被激發過的激發井孔向下進行通井工作，若井內的堵塞物較小，則其很容易被通井鉆頭戳通，從而順利通井；若井內的堵塞物較大，通井鉆頭在戳進堵塞物時，同時受到由通井桿的向下作用力和前端堵塞物形成的阻力，從而使螺旋葉片3-2發生旋轉，進而攪動、切碎所遇到的堵塞物，如此反復操作，完成通井。由于螺旋葉片3-2的作用，使通開的井徑與震源藥柱的直徑相匹配，以便于重復下入震源藥柱。如圖1所示的某VSP采集施工時激發炮陣的設計示意圖，Al A200表示炮井數量，實際激發工作量約為200炮，打井近200 口，炮群呈矩型分布，炮井縱橫向間距為4-5米，炮井深度不小于10米，采取的作業形式是非零偏觀測方法。如圖2所示的炮群設計，雖然只有21個炮井，但在一個炮井中進行了 10次左右的激發，同樣實現了圖1所示的激發工作量。本技術通過在通井桿頭上加接通井鉆頭，其帶來的優勢是:I)若堵塞物較小，通井的過程，比現有的通井桿更快捷，通井效率更高；若堵塞物較大，現有的通井桿幾乎無法完成通井，而使用本技術的通井鉆頭能夠順利完成通井工作，提高了通井的成功率和VSP采集施工的效率，更好的達到環境保護目的。2)采用本技術的通井鉆頭，可以直接實現通井井徑與震源藥柱直徑相匹配，更利于后續下放震源藥柱。附圖說明圖1為VSP數據采集非零偏激發炮陣示意圖；圖2為單炮井多次激發的VSP數據采集非零偏激發炮群示意圖；圖3為本技術的通井鉆頭的結構示意圖；圖4為本技術中芯桿的結構示意圖；圖5a為本技術中螺旋體套件的結構示意圖；圖5b為圖5a的俯視圖；圖6為本技術中墊片的結構示意圖；附圖編號說明:1-芯桿；2_墊片；3_螺旋體套件；3_1套管；3_2螺旋葉片；4_定位孔；以下結合附圖和具體實施方式對本技術作進一步詳細地說明，本技術的保護范圍不局限于下述的具體實施方式。具體實施方式如圖3、圖4、圖5a、圖5b、圖6所示，一種用于VSP激發井的通井鉆頭，其包括芯桿1、墊片2以及螺旋體3。芯桿I 一端設置有錐形鉆頭，另一端與通井桿相連接；墊片2以及螺旋體套件3分別套接固定在芯桿I側壁上，墊片2下端緊壓住螺旋體套件3。螺旋體套件3包括套管3-1和3片螺旋葉片3-2 ;套管3_1套接在芯桿I側壁上，3片螺旋葉片3-2沿周向均勻分布在套管3-1側壁上。螺旋體套件3圍繞芯桿I的中心軸線旋轉，螺旋葉片3-2外緣的運行軌跡為圓形，螺旋葉片3-2的旋轉直徑為60mm，并與震源藥柱的直徑相匹配。螺旋葉片3-2的軸向長度等于芯桿I的側壁長度，螺旋式葉片的螺旋角度為60度。芯桿I 一端設有外螺紋，墊片2與芯桿I的外螺紋固定連接，且芯桿I的外螺紋與通井桿固定連接。通井鉆頭還包括一組定位孔4 ;一組定位孔4設置在芯桿I側壁以及套管3-1側壁上，且芯桿I側壁的定位孔4與套管3-1側壁的定位孔4對齊；在連接芯桿I與通井桿時，在一組定位孔4中貫穿設置阻擋件，使通井鉆頭整體固定，以便于將芯桿I與通井桿連接固定。上述技術方案只是本技術的一種實施方式，對于本領域內的技術人員而言，在本技術公開了應用方法和原理的基礎上，很容易做出各種類型的改進或變形，而不僅限于本技術上述具體實施方式所描述的結構，因此前面描述的方式只是優選地，而并不具有限制性的意義。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于VSP激發井的通井鉆頭，其特征在于：所述通井鉆頭包括芯桿（1）、墊片（2）以及螺旋體套件（3）；所述芯桿（1）一端設置有錐形鉆頭，另一端與通井桿相連接；所述墊片（2）以及所述螺旋體套件（3）分別套接固定在所述芯桿（1）側壁上，且所述螺旋體套件（3）上端與所述墊片（2）固定連接；所述螺旋體套件（3）包括套管（3?1）和一組螺旋葉片（3?2）；所述套管（3?1）活動設置在所述芯桿（1）側壁上，一組所述螺旋葉片（3?2）沿周向分布在所述套管（3?1）側壁上。

【技術特征摘要】
1.一種用于VSP激發井的通井鉆頭，其特征在于: 所述通井鉆頭包括芯桿(I)、墊片(2)以及螺旋體套件(3);所述芯桿(I) 一端設置有錐形鉆頭，另一端與通井桿相連接；所述墊片(2)以及所述螺旋體套件(3)分別套接固定在所述芯桿(I)側壁上，且所述螺旋體套件(3)上端與所述墊片(2)固定連接； 所述螺旋體套件(3)包括套管(3-1)和一組螺旋葉片(3-2);所述套管(3-1)活動設置在所述芯桿(I)側壁上，一組所述螺旋葉片(3-2)沿周向分布在所述套管(3-1)側壁上。2.根據權利要求1所述的一種用于VSP激發井的通井鉆頭，其特征在于: 所述螺旋體套件(3)中，所述螺旋葉片(3-2)的數量為3 5片，所述螺旋葉片(3-2)的螺旋角度范圍為O 90度。3.根據權利要求2所述的一種用于VSP激發井的通井鉆頭，其特征在于: 所述螺旋葉片(3-2)的數量為3片，所述螺旋葉片(3-2)的軸向長度等于所述芯桿(I)的側壁長度，所述螺旋葉片(3-2)的螺...

【專利技術屬性】
技術研發人員：梅有仁，馬國慶，李守才，王躍，姜宇東，錢雪文，袁昊，董健，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司， 中國石油化工股份有限公司石油物探技術研究院，
類型：新型
國別省市：北京;11