油气钻井钻头用涡环射流喷嘴

技术特征：
1.油气钻井钻头用涡环射流喷嘴，其特征在于，所述涡环射流喷嘴包括：壳体组件、设置于所述壳体组件的内腔的阀座和与所述阀座配合的阀芯组件；所述壳体组件包括连接在一起的上壳体、下壳体，所述上壳体上部设置有与所述内腔连通的进流口，所述下壳体底部设置有与所述内腔连通的射流孔；所述阀芯组件包括：上活塞，所述上活塞滑动设置于所述上壳体的内壁面，所述上活塞与所述上壳体合围出喷嘴上腔，所述上活塞设置有与所述喷嘴上腔连通的上活塞流道；芯管，所述芯管上端与所述上活塞连接，所述芯管的内部与所述上活塞流道连通形成中心流道，所述芯管的管壁设置有用于将芯管的内部与外部连通的管壁过流孔；下活塞，所述下活塞固定于所述芯管底部，所述下活塞与所述下壳体合围出喷嘴下腔，所述下活塞的侧部与所述下壳体之间形成侧部流道；活动挡板，所述活动挡板转动设置于所述下活塞的底部，用于周期性地开启或者关闭所述侧部流道。2.如权利要求1所述的油气钻井钻头用涡环射流喷嘴，其特征在于，所述阀座与所述上活塞之间设置有下行程限位结构，所述下行程限位结构包括设置于所述阀座上端的阀座上锥面，和设置于所述上活塞下部用于与所述阀座上锥面配合的上活塞下锥面；所述阀座与所述下活塞之间设置有上行程限位结构，所述上行程限位结构包括设置于所述阀座下端的阀座下锥面，和设置于所述下活塞上部用于与所述阀座下锥面配合的下活塞上锥面。3.如权利要求1所述的油气钻井钻头用涡环射流喷嘴，其特征在于，所述下活塞的底部周面包括相对的两活塞弧面，和连接于两所述活塞弧面侧部相对的两活塞平面；每一所述活塞平面均转动设置有所述活动挡板，所述活动挡板的外周为挡板弧面，两所述活塞弧面与两所述挡板弧面共同围成一个圆周面，所述圆周面与所述下壳体的内壁面相适配。4.如权利要求3所述的油气钻井钻头用涡环射流喷嘴，其特征在于，所述下活塞的底部设置有挡板转动限位结构，所述挡板转动限位结构包括用于所述活动挡板关闭所述侧部流道的限位平面，和用于所述活动挡板开启所述侧部流道的限位斜面。5.如权利要求4所述的油气钻井钻头用涡环射流喷嘴，其特征在于，所述活动挡板的底面和顶面均为平面结构，所述活动挡板的转动连接侧设置有弧面结构，所述下活塞设置有与所述弧面结构适配的导向弧面，所述活动挡板外周的所述挡板弧面设置有倒角。6.如权利要求1所述的油气钻井钻头用涡环射流喷嘴，其特征在于，所述进流口的上端尺寸大于其下端尺寸。7.如权利要求1所述的油气钻井钻头用涡环射流喷嘴，其特征在于，所述上活塞与所述上壳体的内壁面之间设置有密封圈。8.如权利要求1所述的油气钻井钻头用涡环射流喷嘴，其特征在于，所述上活塞流道上端设置有扩口导引段。9.如权利要求1所述的油气钻井钻头用涡环射流喷嘴，其特征在于，所述管壁过流孔自内向外自上向下倾斜设置，在所述芯管的周向均布有多个所述管壁过流孔。10.如权利要求1所述的油气钻井钻头用涡环射流喷嘴，其特征在于，所述下壳体的上部设置有与所述上壳体连接的内螺纹，所述下壳体的外周设置有用于与钻头水眼连接的外螺纹，所述下壳体的底部设置有便于装拆涡环射流喷嘴的卡槽。

技术总结
本发明公开了一种油气钻井钻头用涡环射流喷嘴，包括设置于壳体组件内的阀座和阀芯组件，上壳体上部设有进流口，下壳体底部设有射流孔；阀芯组件包括与上壳体滑动配合的上活塞、上端与上活塞连接的芯管、固定于芯管底部的下活塞和转动设置于下活塞底部的活动挡板，上活塞流道与芯管内部连通形成中心流道，芯管管壁设置有过流孔，下活塞侧部与下壳体之间形成侧部流道，活动挡板周期性地开启或者关闭侧部流道；本发明利用阀芯组件往复运动形成周期性钻井液，经射流孔喷出发生分离，形成涡环射流，涡环射流具有更高的流速和能量，在井底形成强大漫流和卷吸效果，大幅提高了钻头冷却和岩屑清洗效果，为油气钻井提速增效提供了有力保障。保障。保障。


技术研发人员：黄勇 张锐 朱丽红 邹德永
受保护的技术使用者：中国石油大学（华东）
技术研发日：2022.08.22
技术公布日：2022/11/18