一种近钻头水力冲击提速工具制造技术

本发明专利技术涉及石油天然气钻探技术领域，尤其涉及一种近钻头水力冲击提速工具，旨在解决钻井循环压力达到钻井泵耐压极限之后，难以通过提高钻井排量、提高钻头水眼压降等方式提高钻井速度的问题。本发明专利技术包括主体和设置于主体内的循环封堵机构，主体的下侧设置有大流道和小流道，循环封堵机构包括阻流器，阻流器的下侧可封堵大流道的入口或解除对大流道的入口的封堵。阻流器打开大流道的入口时，钻井液从大流道和小流道通过；阻流器封堵大流道的入口时，钻井液从小流道通过，钻井液的流通截面减小，在钻井液流量不变的前提下，钻井液流速提高，冲击击井底岩屑和岩石，以达到清洗井底、提高破岩效率的效果，从而提高钻井速度。从而提高钻井速度。从而提高钻井速度。

【技术实现步骤摘要】
一种近钻头水力冲击提速工具


[0001]本专利技术涉及石油天然气钻探
，尤其涉及一种近钻头水力冲击提速工具。

技术介绍

[0002]随着勘探开发的不断深入，国内油气钻井逐步向深层、超深层迈进，然而随着井深的不断增加，井底岩石硬度变高、研磨性变强，导致整体机械钻速低，钻井周期长，严重影响油气开采的时效。近几年随着钻井技术的不断进步，通过使用高性能的钻井泵，提高钻井排量、提高钻头水眼压降等，在钻井提速提效方面取得了较好的效果。但是，当钻井循环压力达到钻井泵耐压极限之后，通过提高钻井排量、提高钻头水眼压降等提速方式也遇到了瓶颈。目前，现有的钻井泵设备能力不允许钻井液排量再次提高。如何在保持现有钻井泵设备不变的前提下，提高钻头处的水力冲击力成为钻井提速的关键。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种近钻头水力冲击提速工具，以解决钻井循环压力达到钻井泵耐压极限之后，难以通过提高钻井排量、提高钻头水眼压降等方式提高钻井速度的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案在于：
[0005]一种近钻头水力冲击提速工具，包括主体和设置于主体内的循环封堵机构；主体的下侧设置有大流道和小流道，循环封堵机构包括阻流器，阻流器的下侧可封堵大流道的入口或解除对大流道的入口的封堵。
[0006]进一步的，阻流器打开大流道的入口时，钻井液从大流道和小流道通过；阻流器封堵大流道的入口时，钻井液从小流道通过，钻井液的流通截面减小。
[0007]进一步的，循环封堵机构还包括设置于阻流器上方的凸轮转子，凸轮转子设置有高点和低点，高点和低点在凸轮转子旋转过程中交替与阻流器的上端相抵；高点与阻流器接触时，阻流器封堵大流道的入口；低点与阻流器接触时，阻流器打开大流道的入口。
[0008]进一步的,循环封堵机构还包括连接于阻流器上端的传导盘，传导盘的外缘与高点和低点交替接触。
[0009]进一步的，循环封堵机构还包括复位筒，复位筒内设置有弹簧，阻流器中部设置有圆形压板，弹簧设置于圆形压板的下方；弹簧具有伸长的趋势；在凸轮转子由高点向低点转动过程中，弹簧推动阻流器上移，以将大流道的入口打开。
[0010]进一步的，循环封堵机构还包括动力轮，动力轮的外缘均布有叶片，动力轮与凸轮转子连接，动力轮转动带动凸轮转子旋转。
[0011]进一步的，主体内设置有梯腔块，梯腔块设置有偏心孔，偏心孔的内径从入口到出口逐渐变小，偏心孔的出口对正叶片。
[0012]进一步的，主体内还设置有上支撑块，上支撑块设置于梯腔块的下方，凸轮转子和动力轮设置于上支撑块的内腔，上支撑块的内腔与偏心孔连通。
[0013]进一步的,主体内还设置有位于上支撑块下方的下支撑块；下支撑块上设置有过流孔，过流孔与上支撑块的内腔连通，复位筒设置于下支撑块的上端面。
[0014]进一步的，主体内还设置有位于下支撑块下方的分流器，大流道的入口和小流道的入口设置在分流器上并与过流孔连通。
[0015]进一步的，主体包括引流管，引流管与分流器连接，引流管的入口与小流道的入口连接，引流管的出口与钻头的水眼连通。
[0016]综合上述技术方案，本专利技术所能实现的技术效果在于：
[0017]本专利技术提供的一种近钻头水力冲击提速工具，包括主体和设置于主体内的循环封堵机构；主体的下侧设置有大流道和小流道，循环封堵机构包括阻流器，阻流器的下侧可封堵大流道的入口或解除对大流道的入口的封堵。
[0018]阻流器打开大流道的入口时，钻井液从大流道和小流道通过；阻流器封堵大流道的入口时，钻井液从小流道通过，钻井液的流通截面减小。
[0019]由于本专利技术提供的近钻头水力冲击提速工具能够通过循环封堵机构反复对大流道的入口进行封堵，实现内部流道过流截面的变化，即当开启钻井液流通的大流道时，大部分钻井液流经大流道，很少一部分钻井液流经小流道，井底钻井液冲击速度属于正常状态；当关闭钻井液流通的大流道时，所有钻井液经小流道流至一个钻头水眼，从而在保证现有钻井液循环流量不变的前提下，实现井底钻井液流速瞬时提高，冲击井底岩屑和岩石，将已破碎的岩屑冲击提离井底，并冲击破碎新岩石，达到清洗井底、提高破岩效率的效果，从而提高钻井速度。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本专利技术实施例提供的近钻头水力冲击提速工具的剖示意图；
[0022]图2为图1中上接头120的剖示图；
[0023]图3位图1中的A
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A剖视图。
[0024]图标：a
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大流道；b
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小流道；100
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主体；200
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循环封堵机构；300
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梯腔块；400
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上支撑块；500
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下支撑块；600
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分流器；700
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卡盘；110
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引流管；120
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上接头；130
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下接头；210
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阻流器；220
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凸轮转子；230
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传导盘；240
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复位筒；250
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动力轮；260
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固定连杆；410
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前盖板；420
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后盖板；510
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过流孔；121
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环形凹槽；122
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限位台阶；221
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高点；222
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低点。
具体实施方式
[0025]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0026]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护
的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0028]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种近钻头水力冲击提速工具，其特征在于，包括主体(100)和设置于主体(100)内的循环封堵机构(200)；所述主体(100)的下侧设置有大流道(a)和小流道(b)，所述循环封堵机构(200)包括阻流器(210)，所述阻流器(210)的下侧可封堵所述大流道(a)的入口或解除对所述大流道(a)的入口的封堵；所述阻流器(210)打开所述大流道(a)的入口时，钻井液从所述大流道(a)和所述小流道(b)通过；所述阻流器(210)封堵所述大流道(a)的入口时，钻井液从所述小流道(b)通过，钻井液的流通截面减小。2.根据权利要求1所述的近钻头水力冲击提速工具，其特征在于，所述循环封堵机构(200)还包括设置于所述阻流器(210)上方的凸轮转子(220)；所述凸轮转子(220)设置有高点(221)和低点(222)，所述高点(221)和所述低点(222)在所述凸轮转子(220)旋转过程中交替与所述阻流器(210)的上端相抵；所述高点(221)与所述阻流器(210)接触时，所述阻流器(210)封堵所述大流道(a)的入口；所述低点(222)与所述阻流器(210)接触时，所述阻流器(210)打开所述大流道(a)的入口。3.根据权利要求2所述的近钻头水力冲击提速工具，其特征在于,所述循环封堵机构(200)还包括连接于所述阻流器(210)上端的传导盘(230)，所述传导盘(230)的外缘与所述高点(221)和所述低点(222)交替接触。4.根据权利要求3所述的近钻头水力冲击提速工具，其特征在于，所述循环封堵机构(200)还包括复位筒(240)；所述复位筒(240)内设置有弹簧，所述阻流器(210)中部设置有圆形压板，所述弹簧设置于所述圆形压板的下方；所述弹簧具有伸长的趋势；在所述凸轮转子(220)由所述高点(221)向所述低点(222)转动过程中，所述弹簧推动所述阻流器(210)上移，以将所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建龙，郑锋，柳鹤，于琛，刘轩，
申请(专利权)人：中国石油集团渤海钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：