钻具扶正短节制造技术

技术编号:13436657 阅读:110 留言:0更新日期:2016-07-30 22:34
本实用新型专利技术为一种钻具扶正短节,包括一短节本体,短节本体的内部设有上下贯通的钻井液流道,短节本体的侧壁上周向均匀固定设置有多个允许钻井液自钻井液流道流向短节本体外部的单向阀,单向阀的径向外侧端部能沿单向阀的中心轴伸缩移动。该钻具扶正短节能够利用钻井液减少与井壁的直接式接触,能够有效地降磨减扭,提高防斜打直的性能。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及井下钻具
,尤其涉及一种能够降磨减扭的钻具扶正短节
技术介绍
在石油钻井作业中,尤其是在斜井、水平井及大位移井中,由于钻头与地层间相互作用力等复杂力的作用,钻具的钻柱易产生偏斜,影响钻井质量。同时由于钻柱偏斜,将会倚靠在下井壁,钻柱与井壁间的摩擦阻力及周向扭矩将急剧增大,地面设备施加的钻压无法有效传递至钻头处,钻具延伸会自动停止,这不仅降低了钻井效率,而且增加了钻进成本。因此,降磨减扭及防斜打直是钻井作业亟待解决的关键问题。现有的用来降磨减扭的钻具扶正工具,通过与井壁的直接接触进行扶正,同时抵消井壁施加的摩擦阻力及扭矩,虽然在一定程度上起到降摩减扭及扶正的作用,但均无法避免与井壁的直接式接触,钻具扶正工具需要承受来自井壁的摩擦阻力及扭矩。在大斜度井段或研磨性地层中,摩擦阻力及扭矩急剧增大,容易超出钻具扶正工具的性能范围或造成钻具扶正工具的损坏,使钻具扶正工具无法起到有效的降磨减扭及扶正的作用。由此,本专利技术人凭借多年从事相关行业的经验与实践,提出一种钻具扶正短节,以克服现有技术的缺陷。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种钻具扶正短节,该钻具扶正短节能够利用钻井液减少与井壁的直接式接触,能够有效地降磨减扭,提高防斜打直的性能。本技术的目的是这样实现的,一种钻具扶正短节,包括一短节本体,所述短节本体的内部设有上下贯通的钻井液流道,所述短节本体的侧壁上周向均匀r>固定设置有多个允许钻井液自所述钻井液流道流向所述短节本体外部的单向阀,所述单向阀的径向外侧端部能沿所述单向阀的中心轴伸缩移动。在本技术的一较佳实施方式中,所述单向阀包括阀体,所述阀体的一端设置有与所述钻井液流道连通的入口,所述阀体的内部、靠近所述入口的位置密封套设有能轴向移动、且能密封所述入口的的锥阀芯,所述锥阀芯的内部设置有锥阀芯流道,所述锥阀芯流道的一端与所述阀体的内部连通,所述阀体的内部、远离所述入口的位置密封套设有能轴向移动的先导阀芯,所述先导阀芯的一端套设在所述锥阀芯上,所述先导阀芯的另一端密封通过所述阀体的另一端成为所述单向阀的径向外侧端部,所述先导阀芯的内部设置有先导阀芯流道,所述锥阀芯流道与所述先导阀芯流道相互贯通,所述阀体的另一端的侧壁上设置有能与所述先导阀芯流道连通的出口。在本技术的一较佳实施方式中,所述锥阀芯的一端设置有直径向所述入口方向渐缩的、且能密封所述入口的第一锥段,所述锥阀芯的侧壁上设置有直径增大的第一台阶部,所述锥阀芯的侧壁上位于所述第一锥段与所述第一台阶部之间的位置设置有连通所述锥阀芯流道的第一连通孔,所述锥阀芯位于所述第一台阶部远离所述入口的一侧的侧壁与所述阀体的内壁密封连接;所述先导阀芯的侧壁上设置有连通所述先导阀芯流道与所述出口的第二连通孔。在本技术的一较佳实施方式中,所述阀体的内部、远离所述入口的一端设置有直径减小的第二台阶部,所述出口设置于所述阀体的另一端与所述第二台阶部之间的侧壁上,所述阀体内部位于所述阀体的另一端面与所述第二台阶部之间设置有先导阀芯过孔,所述先导阀芯的另一端密封通过所述先导阀芯过孔,所述先导阀芯的侧壁上设置有与所述第二台阶部抵靠的第三台阶部。在本技术的一较佳实施方式中,所述锥阀芯的中心处设置有中心管,所述中心管内部设置所述锥阀芯流道,所述中心管远离所述第一台阶部的一端密封套设于所述先导阀芯流道中,所述中心管的外侧设有开口朝向所述先导阀芯的环形容纳凹槽,所述锥阀芯与所述先导阀芯之间套设有弹簧,所述弹簧的一端抵靠于所述环形容纳凹槽的槽底,所述弹簧的另一端抵靠于所述第三台阶部上靠近所述锥阀芯的一侧端面上。在本技术的一较佳实施方式中,所述阀体包括靠近所述钻井液流道的第一阀体,所述第一阀体的另一端密封连接有第二阀体,所述第一阀体的一端设置所述入口,所述第二阀体的侧壁上设置所述出口。在本技术的一较佳实施方式中,所述阀体的另一端设置有连接法兰部,所述连接法兰部上设置有连接螺纹孔,所述连接螺纹孔内穿设有固定所述阀体的连接螺钉。在本技术的一较佳实施方式中,所述先导阀芯的另一端为半球状结构。在本技术的一较佳实施方式中,所述短节本体的侧壁上同一轴向位置处设置有两个径向对称的所述单向阀,不同轴向位置设置的多个所述单向阀沿所述短节本体呈周向均匀布置。在本技术的一较佳实施方式中,所述短节本体的侧壁内部设置有短节流道,所述短节流道包括多个轴向流道,每个所述轴向流道与一所述单向阀连通,各所述轴向流道的侧壁上均匀设置有多个连通所述轴向流道与所述短节本体的外部的径向连通孔;各所述轴向流道的下端与所述短节本体的外壁贯通。由上所述,本技术提供的钻具扶正短节,其内部的钻井液通过设置在侧壁的单向阀及短节流道流向其外部的环形空间,有效隔离钻具扶正短节与井壁,减少钻具扶正短节与井壁的直接式接触,从而有效地降磨减扭,提高防斜打直的性能;该钻具扶正短节能够使地面设备施加的钻压正常传递给钻头,使得钻具能够高效钻进,同时卡钻事故减少,钻具的延伸距离增加,提高钻井效率的同时降低了钻井成本。附图说明以下附图仅旨在于对本技术做示意性说明和解释,并不限定本技术的范围。其中:图1:为本技术的钻具扶正短节100的结构示意图。图2:为图1中A-A剖视图。图3:为图1中B-B剖视图。图4:为本技术的钻具扶正短节100的单向阀2的结构示意图。图5a:为本技术的钻具扶正短节100使用过程中单向阀2接触井壁示意图。图5b:为本技术的钻具扶正短节100使用过程中钻井液流动的示意图。图5c:为本技术的钻具扶正短节100扶正钻杆的示意图。图5d:为本技术的钻具扶正短节100复位前第一种受力情况示意图。图5e:为本技术的钻具扶正短节100复位前第二种受力情况示意图。图5f:为本技术的钻具扶正短节100复位示意图。图中:100、钻具扶正短节;1、短节本体;10、连接接头;11、钻井液流道;12、短节流道;121、轴向流道;122、径向连通孔;2、单向阀;21、阀体;211、入口;212、出口;213、第二台阶部;214、先导阀芯过孔;215、第一阀体;216、第二阀体;217、连接法兰部;2171、连接螺纹孔;2172、连接螺钉;218、第二密封圈;219、第一密封圈;22、锥阀芯;221、锥阀芯流道;222、第一锥段;223、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻具扶正短节,包括一短节本体,所述短节本体的内部设有上下贯通的钻井液流道,其特征在于:所述短节本体的侧壁上周向均匀固定设置有多个允许钻井液自所述钻井液流道流向所述短节本体外部的单向阀,所述单向阀的径向外侧端部能沿所述单向阀的中心轴伸缩移动。

【技术特征摘要】
1.一种钻具扶正短节,包括一短节本体,所述短节本体的内部设有上下贯
通的钻井液流道,其特征在于:所述短节本体的侧壁上周向均匀固定设置有多个
允许钻井液自所述钻井液流道流向所述短节本体外部的单向阀,所述单向阀的径
向外侧端部能沿所述单向阀的中心轴伸缩移动。
2.如权利要求1所述的钻具扶正短节,其特征在于:所述单向阀包括阀体,
所述阀体的一端设置有与所述钻井液流道连通的入口,所述阀体的内部、靠近所
述入口的位置密封套设有能轴向移动、且能密封所述入口的的锥阀芯,所述锥阀
芯的内部设置有锥阀芯流道,所述锥阀芯流道的一端与所述阀体的内部连通,所
述阀体的内部、远离所述入口的位置密封套设有能轴向移动的先导阀芯,所述先
导阀芯的一端套设在所述锥阀芯上,所述先导阀芯的另一端密封通过所述阀体的
另一端成为所述单向阀的径向外侧端部,所述先导阀芯的内部设置有先导阀芯流
道,所述锥阀芯流道与所述先导阀芯流道相互贯通,所述阀体的另一端的侧壁上
设置有能与所述先导阀芯流道连通的出口。
3.如权利要求2所述的钻具扶正短节,其特征在于:所述锥阀芯的一端设
置有直径向所述入口方向渐缩的、且能密封所述入口的第一锥段,所述锥阀芯的
侧壁上设置有直径增大的第一台阶部,所述锥阀芯的侧壁上位于所述第一锥段与
所述第一台阶部之间的位置设置有连通所述锥阀芯流道的第一连通孔,所述锥阀
芯位于所述第一台阶部远离所述入口的一侧的侧壁与所述阀体的内壁密封连接;
所述先导阀芯的侧壁上设置有连通所述先导阀芯流道与所述出口的第二连通孔。
4.如权利要求3所述的钻具扶正短节,其特征在于:所述阀体的内部、远
离所述入口的一端设置有直径减小的第二台阶部,所述出口设置于所述阀体的另
一端与所述第二台阶部之间的侧壁上,所述阀体内部位于所述阀体的另一端面与
...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘忠侯士钊
申请(专利权)人:中国石油大学北京
类型:新型
国别省市:北京;11

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