專利名稱：一種用于vsp激發(fā)井的通井鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種石油物探鉆井設(shè)備，具體涉及一種用于VSP激發(fā)井的通井鉆頭。
背景技術(shù)：
VSP是垂直地震剖面(Vertical Seismic Profile)的簡(jiǎn)稱，其是一種井中地震觀測(cè)技術(shù)。VSP技術(shù)提供了地下地層結(jié)構(gòu)和地面測(cè)量參數(shù)之間最直接的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以為地震資料處理解釋提供精確的時(shí)深轉(zhuǎn)換及速度模型。近年來，隨著人們的環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)，同時(shí)為了節(jié)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(nèi)進(jìn)行多次放炮、激發(fā)的形式進(jìn)行施工，有效的減少了施工場(chǎng)地面積，保護(hù)了環(huán)境。但由于炸藥在井中完全爆炸時(shí)，產(chǎn)生的氣流沿著井壁向上沖出的時(shí)候，會(huì)將井壁上的泥土沖塌，而堵塞住炮井，在進(jìn)行下一次放炮時(shí)，使下放的震源藥柱不能放置到設(shè)定的深度范圍，使得該炮井不能重復(fù)使用。因此在一炮放完以后，必須進(jìn)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(diǎn)。現(xiàn)有的通井工作中，普遍采用金屬桿或是硬質(zhì)的塑料桿，通過手動(dòng)往復(fù)沖壓來捅開堵塞的泥塊，但在堵塞物較大的情況下，現(xiàn)有的通井桿幾乎無法將激發(fā)井整理通順，造成激發(fā)井的工作效率偏低。
實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的通井桿的通井效率偏低的問題，本實(shí)用新型提供了一種用于VSP激發(fā)井的通井鉆頭，其通過將一段通井鉆頭加設(shè)在通井桿一端，大大提升了通井的效率。本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思路為，一種用于VSP激發(fā)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(shè)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(cè)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(dòng)設(shè)置在所述芯桿I側(cè)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(cè)壁上。所述螺旋體套件3中，所述螺旋葉片3-2的數(shù)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(dòng)、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(shí)，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(shè)定在0 90度，此時(shí)通井鉆頭，在任意兩個(gè)螺旋葉片3-2之間既有一個(gè)無阻擋的直通部分，又給螺旋葉片3-2產(chǎn)生一個(gè)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(shí)，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(shí)，能夠起到攪動(dòng)、切碎阻礙物的作用。在具體實(shí)施中，所述螺旋葉片3-2的數(shù)量為3片，所述螺旋葉片3-2的軸向長(zhǎng)度等于所述芯桿I的側(cè)壁長(zhǎng)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(zhuǎn)，所述螺旋葉片3-2外緣的運(yùn)行軌跡為圓形，所述螺旋葉片3-2的旋轉(zhuǎn)直徑與震源藥柱直徑相匹配。在具體實(shí)施中，所述螺旋葉片3-2的旋轉(zhuǎn)直徑為60mm。所述芯桿I 一端設(shè)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(shí)，由于所述螺旋體套件3套接在芯桿I側(cè)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(shè)置在所述芯桿I側(cè)壁以及所述套管3-1側(cè)壁上，且所述芯桿I側(cè)壁的定位孔4與所述套管3-1側(cè)壁的定位孔4對(duì)齊。在安裝過程中，一組所述定位孔4中貫穿設(shè)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(shí)施中，將連接有通井鉆頭的通井桿，沿著被激發(fā)過的激發(fā)井孔向下進(jìn)行通井工作，若井內(nèi)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(nèi)的堵塞物較大，通井鉆頭在戳進(jìn)堵塞物時(shí)，同時(shí)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(fā)生旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而攪動(dòng)、切碎所遇到的堵塞物，如此反復(fù)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(fù)下入震源藥柱。如圖1所示的某VSP采集施工時(shí)激發(fā)炮陣的設(shè)計(jì)示意圖，Al A200表示炮井?dāng)?shù)量，實(shí)際激發(fā)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(yè)形式是非零偏觀測(cè)方法。如圖2所示的炮群設(shè)計(jì)，雖然只有21個(gè)炮井，但在一個(gè)炮井中進(jìn)行了 10次左右的激發(fā)，同樣實(shí)現(xiàn)了圖1所示的激發(fā)工作量。本實(shí)用新型通過在通井桿頭上加接通井鉆頭，其帶來的優(yōu)勢(shì)是:I)若堵塞物較小，通井的過程，比現(xiàn)有的通井桿更快捷，通井效率更高；若堵塞物較大，現(xiàn)有的通井桿幾乎無法完成通井，而使用本實(shí)用新型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(dá)到環(huán)境保護(hù)目的。2)采用本實(shí)用新型的通井鉆頭，可以直接實(shí)現(xiàn)通井井徑與震源藥柱直徑相匹配，更利于后續(xù)下放震源藥柱。
圖1為VSP數(shù)據(jù)采集非零偏激發(fā)炮陣示意圖；圖2為單炮井多次激發(fā)的VSP數(shù)據(jù)采集非零偏激發(fā)炮群示意圖；圖3為本實(shí)用新型的通井鉆頭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型中芯桿的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5a為本實(shí)用新型中螺旋體套件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5b為圖5a的俯視圖；[0027]圖6為本實(shí)用新型中墊片的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖編號(hào)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(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)地說明，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于下述的具體實(shí)施方式
。
具體實(shí)施方式
如圖3、圖4、圖5a、圖5b、圖6所示，一種用于VSP激發(fā)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(shè)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(cè)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(cè)壁上，3片螺旋葉片3-2沿周向均勻分布在套管3-1側(cè)壁上。螺旋體套件3圍繞芯桿I的中心軸線旋轉(zhuǎn)，螺旋葉片3-2外緣的運(yùn)行軌跡為圓形，螺旋葉片3-2的旋轉(zhuǎn)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(zhǎng)度等于芯桿I的側(cè)壁長(zhǎng)度，螺旋式葉片的螺旋角度為60度。芯桿I 一端設(shè)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(shè)置在芯桿I側(cè)壁以及套管3-1側(cè)壁上，且芯桿I側(cè)壁的定位孔4與套管3-1側(cè)壁的定位孔4對(duì)齊；在連接芯桿I與通井桿時(shí)，在一組定位孔4中貫穿設(shè)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(shù)方案只是本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員而言，在本實(shí)用新型公開了應(yīng)用方法和原理的基礎(chǔ)上，很容易做出各種類型的改進(jìn)或變形，而不僅限于本實(shí)用新型上述具體實(shí)施方式
所描述的結(jié)構(gòu)，因此前面描述的方式只是優(yōu)選地，而并不具有限制性的意義。
權(quán)利要求1.一種用于VSP激發(fā)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(shè)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(cè)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(dòng)設(shè)置在所述芯桿(I)側(cè)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(cè)壁上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于VSP激發(fā)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(shù)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(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于VSP激發(fā)井的通井鉆頭，其特征在于: 所述螺旋葉片(3-2)的數(shù)量為3片，所述螺旋葉片(3-2)的軸向長(zhǎng)度等于所述芯桿(I)的側(cè)壁長(zhǎng)度，所述螺旋葉片(3-2)的螺旋角度為60度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于VSP激發(fā)井的通井鉆頭，其特征在于: 所述螺旋體套件(3)圍繞芯桿(I)的中心軸線旋轉(zhuǎn)，所述螺旋葉片(3-2)外緣的運(yùn)行軌跡為圓形，所述螺旋葉片(3-2)的旋轉(zhuǎn)直徑與震源藥柱直徑相匹配。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于VSP激發(fā)井的通井鉆頭，其特征在于: 所述螺旋葉片(3-2)的旋轉(zhuǎn)直徑為60mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于VSP激發(fā)井的通井鉆頭，其特征在于: 所述芯桿(I) 一端設(shè)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。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于VSP激發(fā)井的通井鉆頭，其特征在于: 所述通井鉆頭還包括一組定位孔(4);一組所述定位孔(4)設(shè)置在所述芯桿(I)側(cè)壁以及所述套管(3-1)側(cè)壁上，且所述芯桿(I)側(cè)壁的定位孔(4)與所述套管(3-1)側(cè)壁的定位孔(4)對(duì)齊，一組所述定位孔(4)中貫穿設(shè)置有阻擋件。
專利摘要本實(shí)用新型為一種用于VSP激發(fā)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(shè)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(cè)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(dòng)設(shè)置在芯桿(1)側(cè)壁上，一組螺旋葉片(3-2)沿周向分布在套管(3-1)側(cè)壁上；本實(shí)用新型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(dòng)、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(dá)到環(huán)境保護(hù)目的。
文檔編號(hào)G01V1/52GK202948141SQ20122054569
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者梅有仁, 馬國(guó)慶, 李守才, 王躍, 姜宇東, 錢雪文, 袁昊, 董健 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司石油物探技術(shù)研究院