可调控钻井液液压输出稳定的新型井下工具制造技术

本实用新型专利技术涉及一种可调控钻井液液压输出稳定的新型井下工具，以解决井下工具在钻井过程中钻井液液压不稳定的问题。其技术方案是：上外壳体与下外壳体通过螺纹相连；法兰上开有流道，套入上外壳体内上端；上内壳体嵌入法兰内，上内壳体上端与上外壳体间形成流道，单向流阀装入上内壳体内，流阀体轴与中心管柱间装有上弹簧组；单向流阀中间为中心内腔，流阀体轴上开有单向流道，上内壳体与中心管柱分别开有单孔流道和多孔流道；下内壳体与上外壳体间装有下弹簧组，下内壳体下端装有喷流嘴。本实用新型专利技术能够将钻井液工作液压控制在一个稳定的范围内，提高了井下工具工作的稳定性，降低钻井成本。

【技术实现步骤摘要】
可调控钻井液液压输出稳定的新型井下工具
本技术涉及一种用于石油天然气钻探工程、矿山开采、地质钻探等领域中的可调控钻井液液压输出稳定的新型井下工具。
技术介绍
随着浅层油气资源日趋枯竭，钻井工程勘探开发逐渐向深井、超深井等环境条件严峻的领域发展。井深增加后，岩石破碎的难度会大大增加，需要持续稳定输出的钻井液液压来实现高效破岩。现有的井下工具在工作过程中往往很难做到调控钻井液液压，容易出现液压输出不稳定，导致能量消耗高，钻头破岩效率低。
技术实现思路
本技术的目的是：为了解决深井、超深井中传统井下工具钻井液液压输出不稳定、能量消耗高和钻头破岩效率低等问题，特提供一种可调控钻井液液压输出稳定的新型井下工具。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：可调控钻井液液压输出稳定的新型井下工具，由上外壳体（1）、单向流道（2）、流阀体轴（3）、阀球（4）、单向流阀（5）、法兰（6）、中心内腔（7）、上弹簧组（8）、多孔流道（9）、单孔流道（10）、上内壳体（11）、密封圈（12）、中心管柱（13）、下内壳体（14）、下弹簧组（15）、喷流嘴（16）、下外壳体（17）组成，其特征在于：上外壳体（1）与下外壳体（17）通过螺纹相连；法兰（6）套入上外壳体（1）内并顶住上外壳体（1）内轴肩进行轴向定位，法兰（6）开有通孔流道；上内壳体（11）嵌入法兰（6）内，上内壳体（11）上端与上外壳体（1）间形成空腔流道，单向流阀（5）装入上内壳体（11）内，单向流阀（5）中间为中心内腔（7），阀球（4）安装在单向流阀（5）内，流阀体轴（3）与中心管柱（13）间装有上弹簧组（8），流阀体轴（3）上开有单向流道（2），上内壳体（11）开有单孔流道（10），中心管柱（13）开有多孔流道（9），单向流阀（5）、流阀体轴（3）、阀球（4）、上弹簧组（8）和中心管柱（13）为该工具的上轴体；下内壳体（14）与上外壳体（1）间装有下弹簧组（15），下内壳体（14）上端与中心管柱（13）间留有预留行程空隙，下内壳体（14）下部分装有喷流嘴（16），下内壳体（14）下端顶在下外壳体（17）上部轴肩上进行轴向定位，下内壳体（14）、下弹簧组（15）和喷流嘴（16）为该工具的下轴体。所述的多孔流道（9）为周向间隔60°的6孔道，上弹簧组（8）和下弹簧组（15）由串接的6个碟形弹簧组成，下内壳体（14）上端与中心管柱（13）间留有的预留行程空隙轴向长度大于多孔流道（9）和单孔流道（10）的轴向长度总和。本技术的有益效果是：（1）该工具通过上轴体与下轴体的相对运动，使得钻井液在流动过程中液压可控，有效克服了传统井下工具钻井液液压输出不稳定的缺陷；（2）上下弹簧组与密封圈能减少轴向振动对工具的损害；（3）与其他工具配合使用，能够更有效为油气的勘探开发提供便利。附图说明图1为本技术可调控钻井液液压输出稳定的新型井下工具的结构示意图。图中：1.上外壳体，2.单向流道，3.流阀体轴，4.阀球，5.单向流阀，6.法兰，7.中心内腔，8.上弹簧组，9.多孔流道，10.单孔流道，11.上内壳体，12.密封圈，13.中心管柱，14.下内壳体，15.下弹簧组，16.喷流嘴，17.下外壳体。图2为本技术图1中A-A剖面图。图3为本技术图1中B-B剖面图。具体实施方式根据附图1所示，可调控钻井液液压输出稳定的新型井下工具，由上外壳体（1）、单向流道（2）、流阀体轴（3）、阀球（4）、单向流阀（5）、法兰（6）、中心内腔（7）、上弹簧组（8）、多孔流道（9）、单孔流道（10）、上内壳体（11）、密封圈（12）、中心管柱（13）、下内壳体（14）、下弹簧组（15）、喷流嘴（16）、下外壳体（17）组成，其特征在于：上外壳体（1）与下外壳体（17）通过螺纹相连；法兰（6）套入上外壳体（1）内并顶住上外壳体（1）内轴肩进行轴向定位，法兰（6）开有通孔流道；上内壳体（11）嵌入法兰（6）内，上内壳体（11）上端与上外壳体（1）间形成空腔流道，单向流阀（5）装入上内壳体（11）内，单向流阀（5）中间为中心内腔（7），阀球（4）安装在单向流阀（5）内，流阀体轴（3）与中心管柱（13）间装有上弹簧组（8），流阀体轴（3）上开有单向流道（2），上内壳体（11）开有单孔流道（10），中心管柱（13）开有多孔流道（9），单向流阀（5）、流阀体轴（3）、阀球（4）、上弹簧组（8）和中心管柱（13）为该工具的上轴体；下内壳体（14）与上外壳体（1）间装有下弹簧组（15），下内壳体（14）上端与中心管柱（13）间留有预留行程空隙，下内壳体（14）下部分装有喷流嘴（16），下内壳体（14）下端顶在下外壳体（17）上部轴肩上进行轴向定位，下内壳体（14）、下弹簧组（15）和喷流嘴（16）为该工具的下轴体。工作时，钻井液从上外壳体（1）内流入，此时上轴体与下轴体相对距离最远，单孔流道（10）处于多孔流道（9）的下方并且不连通，下内壳体（14）上端与中心管柱（13）间的预留行程空隙最大，钻井液经单向流道（2）进入单向流阀（5）内，由中心内腔（7）汇入喷流嘴（16），最后从下轴体流出，此为运动过程一；随着运动过程一的钻井液液压不断增加，液压驱使上轴体向下运动，上弹簧组（8）受压收缩，当液压增加到调控的最大值时单孔流道（10）和多孔流道（9）处于同一水平线上并连通，钻井液此时由法兰（6）通孔流道流向上内壳体（11）与上外壳体（1）间空腔流道再经单孔流道（10）和多孔流道（9）流入下轴体，使得上轴体内的钻井液液压达到最大调控值后逐渐下降。此为运动过程二；随着钻井液不断由单孔流道（10）和多孔流道（9）流入下轴体，上轴体内的液压将小于上轴体外部腔道的液压，上弹簧组（8）逐渐回复，上轴体相对于下轴体向上运动，多孔流道（9）相对于单孔流道（10）往上运动，当钻井液液压达到调控最低值时，上轴体和下轴体的相对位置回到运动过程一，此为运动过程三；当钻井液液压波动过大时，上轴体和下轴体会接触碰撞，此时下弹簧组（15）起到运动缓冲的作用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
可调控钻井液液压输出稳定的新型井下工具，由上外壳体（1）、单向流道（2）、流阀体轴（3）、阀球（4）、单向流阀（5）、法兰（6）、中心内腔（7）、上弹簧组（8）、多孔流道（9）、单孔流道（10）、上内壳体（11）、密封圈（12）、中心管柱（13）、下内壳体（14）、下弹簧组（15）、喷流嘴（16）、下外壳体（17）组成，其特征在于：上外壳体（1）与下外壳体（17）通过螺纹相连；法兰（6）套入上外壳体（1）内并顶住上外壳体（1）内轴肩进行轴向定位，法兰（6）开有通孔流道；上内壳体（11）嵌入法兰（6）内，上内壳体（11）上端与上外壳体（1）间形成空腔流道，单向流阀（5）装入上内壳体（11）内，单向流阀（5）中间为中心内腔（7），阀球（4）安装在单向流阀（5）内，流阀体轴（3）与中心管柱（13）间装有上弹簧组（8），流阀体轴（3）上开有单向流道（2），上内壳体（11）开有单孔流道（10），中心管柱（13）开有多孔流道（9），单向流阀（5）、流阀体轴（3）、阀球（4）、上弹簧组（8）和中心管柱（13）为该工具的上轴体；下内壳体（14）与上外壳体（1）间装有下弹簧组（15），下内壳体（14）上端与中心管柱（13）间留有预留行程空隙，下内壳体（14）下部分装有喷流嘴（16），下内壳体（14）下端顶在下外壳体（17）上部轴肩上进行轴向定位，下内壳体（14）、下弹簧组（15）和喷流嘴（16）为该工具的下轴体。...

【技术特征摘要】
1.可调控钻井液液压输出稳定的新型井下工具，由上外壳体（1）、单向流道（2）、流阀体轴（3）、阀球（4）、单向流阀（5）、法兰（6）、中心内腔（7）、上弹簧组（8）、多孔流道（9）、单孔流道（10）、上内壳体（11）、密封圈（12）、中心管柱（13）、下内壳体（14）、下弹簧组（15）、喷流嘴（16）、下外壳体（17）组成，其特征在于：上外壳体（1）与下外壳体（17）通过螺纹相连；法兰（6）套入上外壳体（1）内并顶住上外壳体（1）内轴肩进行轴向定位，法兰（6）开有通孔流道；上内壳体（11）嵌入法兰（6）内，上内壳体（11）上端与上外壳体（1）间形成空腔流道，单向流阀（5）装入上内壳体（11）内，单向流阀（5）中间为中心内腔（7），阀球（4）安装在单向流阀（5）内，流阀体轴（3）与中心管柱（13）间装有上弹簧组（8），流阀体轴（3）上开有单向流道（2），上内壳体（11）开有单孔流道（10）...

【专利技术属性】
技术研发人员：田家林，周韬，陈韦嘉，黄奥，周体森，郑义，陈刚，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：新型
国别省市：四川,51