本发明涉及石油钻井工艺技术，特别是用于钻头上的井底射流调节器。 国内外的喷射钻井，多用三牙轮钻头钻进，其次是研磨切削钻头钻进。三牙轮钻头大量的喷嘴安装接近钻头边沿（边喷射），井底中心形成一个死角，三牙轮钻头钻井时，井底面积的85%不能直接冲洗，多数碎块作为垫层在井底重复破碎，在高压液柱作用下，这些垫层压持在井底，是导致钻井效率低的主要原因。钻头越大，这个矛盾越突出。在同样的钻井条件下，一只9 1/2 ″三牙轮钻头要比一只8 1/2 ″三牙轮钻头的钻速要低20～90%以上。国外模拟试验指出，在喷射的条件下，增加水力冲洗程度（指继续增强地面水力设备能力），对克服局部成坑效应只有微小的作用，这是目前三牙轮钻头水眼布置的缺陷。由于三牙轮钻头自身的结构特点，发展了一种不等压流场，他们在钻头喷嘴布置上，喷嘴长短相同、大小相并，或减少数量、或堵死某一处喷嘴等方法钻进，这样虽可提高一定钻速，但带来了钻头的局部磨损大，井底钻井不平稳，易打斜井眼等蔽病。因此部分松软地层的油气田，已经不用上述布置喷嘴的不对称方案了。另外，国内外还出现了少量钻头中心喷嘴，几年前，苏联人发明的中心对称三分岔喷嘴，主要目的是解决钻头泥包，但却只能用于12兆帕以下泵压打钻，如果泵压高了牙轮尖将会全部冲蚀掉。
一九八八年，我们设计了一种“用于牙轮钻头的井底清洗器，”（专利申请号为89212837.2）虽能使井底大面积得到冲洗，用淹没射流衰减原理，解决了切削刃被冲蚀现象，这只能解决井底钻头泥包，其钻速提高，不过15～30%，而且过滤器也易堵死，喷嘴的射流数量不能因钻井工艺要求而变化。申请号为90212418.8的“用于钻头上的空穴射流喷嘴”，虽能在超高压条件下打钻，钻速提高较多，但不能用在钻头中心上。因此，目前无论是边喷射还是中心喷射，都不能按钻井工艺要求而调整井底射流数量，都不能解决高压钻井时冲蚀牙轮壳体的问题。
本发明的目的正是为了克服前述喷射钻井的缺陷，而设计一种安装在钻头中心，可以不起钻调节井底射流数量，使90%以上的井底平面得到良好的射流冲蚀，改进射流井底流场。形成一种水压等差场的板流水力结构，达到比较完美地喷射钻井工艺，从而大幅度的提高打井速度。并结构简单，安装方便，价格低，可用于各种牙轮钻头上的井底射流调节器。也可以单独把调节器部分（不包括喷头）用在其它任何钻头。
本发明的目的是通过以下措施来达到的：
本发明设计了由喷头、过滤套、导向阀、承压板（环）及外壳组成外层结构和由节流阀、压缩弹簧、流量分配阀、轴承及转向拨叉组成内部结构的井底射流调节器。喷头是音孔三穿槽均布120°的特殊喷头，并当喷头穿槽宽大于5mm时，可以取消过滤套（器），还可在入口处增加一脉冲（空穴）喷嘴，转换成脉冲射流，成为井底射流脉冲调节器。调节器受到冲蚀的各部件均采用GT、TM、yG、G等硬质合金或工业陶瓷、碳化硅，铸造压模或机加工成型，其余构件采用炭钢渗硼即可。该调节器可连接于各种钻头中心钻孔，涂上密封耐磨胶，即能下井打钻，既安全又方便。
图1，为底井射流调节器剖视图。
图2，为本发明安装在牙轮钻头中心孔内的示范剖面图。
下面结合附图对本发明的结构、工作原理及其实施例作进一步的说明。
喷头①用过滤套（器）④与外壳丝扣连接，喷头①还与节流阀②滑动配合，节流阀②通过压缩弹簧⑥顶住流量分配阀⑦的上台肩，与转向拨叉⑧所配合，节流阀②又与8201轴承⑤、流量分配阀⑦过渡配合，转向拨叉⑧与导向阀⑨犬牙交错，再与承压板⑩、螺母丝扣连接，组成一连接操纵系统。锁紧螺母③是将射流调节器固定在钻头上。该调节器既能与边喷配合使用，解决井底中心垫层及钻头泥包问题，又可单独使用代替其它一切喷嘴。安上调节机构可以不起钻在井底随时调节过水量，还可在入口处增加一个脉冲喷嘴，就可以转换成脉冲射流，成为井底脉冲射流调节器，达到旋转钻进最佳打井效果。它大幅度提高钻速、节约大量的起下钻时间，由于钻井周期缩短很多，井身质量好，可以防止或减少井下隐患事故。
本发明的工作原理是：调节器用于钻井时，喷头最接近井底，是充分利用淹没射流等速核，直接冲刺井底岩削垫层的，它有异于不等压流场，而是同心等差流场，它对井底的冲蚀大大优于不等压流场，减少涡流，及时形成板流的水力结构，冷却钻头各部时散热快、直接冲蚀井底垫层及微裂间隙，把原来15%的直接冲蚀区变成90%以上的直接冲蚀区。它还有不起钻调节井底射流大小的特殊功能。正常打井时，要求射流速度大一点，可以把喷头过水断面调得最小。当遇到松软地层、井底复杂情况时，需要回流速度大一点，可把喷头过水断面调得大一点。当打完钻时，为保持井底清洁，要求不起钻时就把回流速度调整得最大，可把喷头过水断面调整得最大。这样既减少了起下钻的繁琐工序，又节省了钻头，同时还避免了不少隐患事故，大大提高了钻井工艺水平，是目前旋转钻进时其它喷射钻井所不能比拟的。
当调节器加工成如图所示的结构后，打井时高速流通过钻杆中心进入钻头浆孔，直接压迫承压板（环）⑩、转向拨叉⑦顶着流量分配阀⑧，在工作时，压缩弹簧⑥使节流阀②定位在流量分配阀8上的台阶或高或矮作为过水断面变化的控制基点，以达到最佳钻井工艺。当需要调整，停一下泵即能转换一次，其量是按地层变化、井下复杂情况等因素具体调节过水断面的大小和档次。
经初步测算，不包括各种特殊情况的起下钻时间，全国约两千余台钻机，提下钻费用即可节约2亿元以上，而且为工人摆脱了大量繁重的体力劳动，并大幅度的提高钻速约0.5至2倍以上，还使勘探成本费用节约20%以上。
本发明具有如下优点：
1、本发明用于钻头打井，射流冲蚀井底面积达90%以上，大于牙轮钻头边沿安喷嘴能冲蚀到面积的5倍以上。
2、井底钻头不起（取）出，直接分配射流数量，大量节约了起下钻时间及费用（约2亿元），并减轻了繁重的体力劳动。
3、能与各种喷嘴配合使用，提高打井速度，也能在钻头上单独使用。即满足低泵压钻进，又满足于20兆帕以上的超高压的快速钻进，完善了喷射钻井的井底射流要求的钻井工艺。
4、由于是等差流场，形成合理的水力结构可使钻井平稳，降低了钻头局部磨损，提高钻头使用寿命。
5、可用于所有的牙轮钻头上，其它切削研磨钻头可以改喷头为导流管配合钻头水眼调节射流。
6、提高钻速0.5～2倍以上。〉