一种水力振动式螺杆钻具制造技术

技术编号:13602111 阅读:123 留言:0更新日期:2016-08-27 18:45
一种水力振动式螺杆钻具,包括壳体,壳体一端与钻头驱动短节相连接,用以驱动钻头,另一端与转换接头相连接,转换接头内部镶嵌一喷嘴,壳体的内部有上内管,上内管与壳体内部的间隙中有扶正块,上内管连接中内管,中内管内部装有丝堵、钢套、活塞、堵头及堵头承座,堵头承座接在下内管上,下内管和钻头驱动短节相连,钻头驱动短节又与壳体相连接。该种水力振动式螺杆钻具在不增加地面设备的能力的情况下,通过自身产生的纵向振动来提高钻进过程中钻压传递的有效性,特别是在定向钻进过程中能改善钻压的传递,减少扭转振动,使螺杆钻具能钻达更严的目的层,提高了钻具的钻进速度,从而减少牙轮钻具的起下钻次数,减少钻具组合粘卡的可能性,实现省时省力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油钻井和地质勘查钻井用螺杆钻具
,一种水力振动式螺杆钻具。技术背景在不增加地面设备能力的前提下,利用螺杆钻具进行破岩或辅助破岩,传统的螺杆钻具破岩钻进效率低下,且易损坏钻头。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中的问题,本专利技术提供一种水力振动式螺杆钻具,在不增加地面设备的能力前提下,破岩钻进效率高。本专利技术的技术方案是:一种水力振动式螺杆钻具,包括壳体,壳体一端与钻头驱动短节相连接,用以驱动钻头,另一端与转换接头相连接,转换接头内部镶嵌一喷嘴,壳体的内部有上内管,上内管与壳体内部的间隙中有扶正块,上内管连接中内管,中内管内部装有丝堵、钢套、活塞、堵头及堵头承座,堵头承座接在下内管上,下内管和钻头驱动短节相连,钻头驱动短节又与壳体相连接。本专利技术具有如下有益效果:不增加地面设备的能力,通过自身产生的纵向振动来提高钻进过程中钻压传递的有效性,特别是在定向钻进过程中能改善钻压的传递,减少扭转振动,使螺杆钻具能钻达更严的目的层,提高了钻具的钻进速度,从而减少牙轮钻具的起下钻次数,减少钻具组合粘卡的可能性,省时省力。附图说明附图是本专利技术的半剖视图:图中:1、钻头驱动短节 2、壳体 3、下内管 4、堵头承座5、堵头 6、活塞 7、扶正块 8、缸套 9、丝堵 10、中内管11、上内管 12、喷嘴 13、转换接头具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明:如附图中所示,该水力振动式螺杆钻具,包括壳体2,壳体2的下端与钻头驱动短节1相连接,壳体2的上端与转换接头13相连接,转换接头13内部镶嵌一喷嘴12,壳体2的内部有上内管11,上内管11与壳体2之间的环空间隙中有扶正块7,上内管11由螺纹连接到中内管10上,中内管10内部装有丝堵9、缸套8、活塞是6、堵头5及堵头承座4,丝堵9、缸套8、活塞6、堵头5之间按次序用丝扣相连接,堵头承座4用螺纹连接在下内管3上,下内管3的另一端和钻头驱动短节1内扣相连,实际使用时,钻井液经转换接头13内的喷嘴12喷出,沿上内管11下行,经堵头5和堵头承座4之间的间隙,下达井底,因为堵头5和堵头承座4之间的间隙较小,钻井液经过该间隙时速度增大,由流体力学中的伯努力效应知道,此处速度的增大将导致压力下降,在堵头5的上端和下端形成一个指向钻头的压力差,推动堵头5向下运动,随着堵头5向下运动,活塞6上腔的气体体积增大,压力降低,在堵头5的下端和活塞6的上端面之间形成一个指向钻柱的压力差,该压力差小于由伯努力效应形成的指向钻头的压力差,因此堵头5持续向下运动,直到与堵头承座4碰接,将钻井液流道瞬时关闭,高速钻井液因阻断产生正水击,在堵头5上部上内管11中形成很大的水击压力,同时堵头5下部因上面液流不能下行,而原来的钻井液继续向下流动,压力急剧下降,即在堵头5上部产生正水击的同时,下部产生负水击,堵头5的上部和下部的压力差将堵头5紧压在堵头承座4上,堵头5下部因钻井液流道被阻断而产生的负的水击压力
向下传播至井底,使得井底流场的压力下降,堵头5上部的正水击压力经中内管10和上内管11向上传播,经过转换接头13的下端面和上内管11的上端面之间的间隙,进入中内管10外壁与壳体2内壁之间的环形空间,向下传播,通过位于堵头承座4下方、下内管3壁上的通孔,到达堵头5下端,与堵头5上部的正水击压力平衡,从而堵头5在指向钻柱的压力差的作用下脱离喷嘴承座4,向上运动,钻井液流道打开,正水击压力在平衡堵头4上端压力的同时,也作用于钻头连接短节1的上端,对钻头产生冲击作用,另外正水击压力向下传播至井底,也使得井底流场的压力升高,如此周而复始,钻井液流道被周期性打开和关闭,所产生的水击压力对钻头形成周期性的冲击,改善了钻压的传递,减少扭转振动,使螺杆钻具能钻达更严的目的层,提高了钻具的钻进速度,从而减少牙轮钻具的起下钻次数,减少钻具组合粘卡的可能性,实现省时省力。本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种水力振动式螺杆钻具,包括壳体,壳体一端与钻头驱动短节相连接,用以驱动钻头,另一端与转换接头相连接,转换接头内部镶嵌一喷嘴,壳体的内部有上内管,上内管与壳体内部的间隙中有扶正块,上内管连接中内管,中内管内部装有丝堵、钢套、活塞、堵头及堵头承座,堵头承座接在下内管上,下内管和钻头驱动短节相连,钻头驱动短节又与壳体相连接。

【技术特征摘要】
1.一种水力振动式螺杆钻具,包括壳体,壳体一端与钻头驱动短节相连接,用以驱动钻头,另一端与转换接头相连接,转换接头内部镶嵌一喷嘴,壳体的内部有上内管,上内管与壳体...

【专利技术属性】
技术研发人员:卞鼎旺瞿卫国
申请(专利权)人:盐城市华谊石油机械有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1