【技术实现步骤摘要】
轴向水力冲击钻井提速工具
本专利技术涉及钻井工程用提速工具及方法,特别涉及一种轴向水力冲击钻井提速工具。
技术介绍
在油气钻井过程中,提高钻井速度是低油价背景下降低钻井成本的有效手段。然而,定向钻井过程中,定向专用工具-动力钻具的存在,使得进一步提高钻井速度成为一个难点,如何在钻头核动力钻具之间增加提速工具是油气井工程领域一直试图解决的问题。定向井内,动力钻具存在时,所需的井下提速工具应具有以下特点:(1)与动力工具的造斜功能相匹配,满足定向轨迹的控制要求;(2)长度不宜过长,要求使用寿命与所连的动力钻具、钻头的寿命相近;(3)不能对动力钻具的正常转动等性能产生影响。国内外已有的提速工具存在结构复杂、工作寿命短、不适用于非直井段钻进、钻具配合性差等缺点,因此研发一种直接连接与钻头与动力钻具之间的、与随钻测量仪器兼容的长寿命水力冲击提速工具对深井硬地层定向井的钻井提速具有重要意义,对加快油气资源开发进度、降低钻井成本及风险具有重要作用。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷,提供一种轴向水力冲击钻井提速工具,用于油气钻井过程中实现利用冲击破碎岩石,从而提高钻井效率。本专利技术提到的一种轴向水力冲击钻井提速工具,其技术方案是:包括外壳体(1)、动力钻具接头(2)、芯轴(3)和分流盘(4),所述外壳体(1)与动力钻具定子相连,外壳体(1)与分流盘(4)用键结构连接,动力钻具接头(2)上部与动力钻具转子相连,下部与芯轴(3)相连,动力钻具接头(2)与芯轴(3)组成的连接体,随着动力钻具转子一起相对于外壳体(1)与分流盘(4)以及动力钻具定子的连 ...
【技术保护点】
1.一种轴向水力冲击钻井提速工具,其特征是:包括外壳体(1)、动力钻具接头(2)、芯轴(3)和分流盘(4),所述外壳体(1)与动力钻具定子相连,外壳体(1)与分流盘(4)用键结构连接,动力钻具接头(2)上部与动力钻具转子相连,下部与芯轴(3)相连,动力钻具接头(2)与芯轴(3)组成的连接体,随着动力钻具转子一起相对于外壳体(1)与分流盘(4)以及动力钻具定子的连接体旋转;芯轴(3)内部安装有喷嘴(7),分流盘(4)位于芯轴(3)与外壳体(1)组合形成的分流腔内,截流盘位于芯轴(3)的中部;分流盘(4)和截流盘通过相对旋转实现周期性流道连通进而使得截流盘受到冲击,从而产生芯轴整体轴向冲击。
【技术特征摘要】
1.一种轴向水力冲击钻井提速工具,其特征是:包括外壳体(1)、动力钻具接头(2)、芯轴(3)和分流盘(4),所述外壳体(1)与动力钻具定子相连,外壳体(1)与分流盘(4)用键结构连接,动力钻具接头(2)上部与动力钻具转子相连,下部与芯轴(3)相连,动力钻具接头(2)与芯轴(3)组成的连接体,随着动力钻具转子一起相对于外壳体(1)与分流盘(4)以及动力钻具定子的连接体旋转;芯轴(3)内部安装有喷嘴(7),分流盘(4)位于芯轴(3)与外壳体(1)组合形成的分流腔内,截流盘位于芯轴(3)的中部;分流盘(4)和截流盘通过相对旋转实现周期性流道连通进而使得截流盘受到冲击,从而产生芯轴整体轴向冲击。2.根据权利要求1所述的轴向水力冲击钻井提速工具,其特征是:所述的外壳体(1)外部为一等直径圆柱面,内部从上到下依次为动力钻具定子连接扣、外壳体上环形平面、外壳体上扶正圆面(101)、外壳体下环形平面、外壳体键结构连接面(102)和外壳体下扶正圆面(103),其中,动力钻具定子连接扣用于实现轴向水力冲击钻井提速工具与动力钻具定子的连接;外壳体上环形平面用于实现外壳体(1)与动力钻具接头(2)和芯轴(3)组成的连接体间的轴向限位;外壳体上扶正圆面(101)为外壳体(1)与芯轴(3)提供上部扶正;外壳体键结构连接面(102)用于分流盘(4)配合实现外壳体(1)与动力钻具接头(2)和芯轴(3)组成的连接体间相对轴向滑动而不相对旋转;外壳体下扶正圆面(103)为内径大于外壳体键结构连接面(102)大径的圆面。3.根据权利要求2所述的轴向水力冲击钻井提速工具,其特征是:所述分流盘(4)通过外壳体键结构连接面(102)与外壳体(1)连接;外壳体键结构连接面(102)大径直径大于扶正圆面(101),外壳体键结构连接面(102)大径直径小于外壳体下扶正圆面(103)内径;外壳体下扶正圆面(103)为外壳体(1)与芯轴(3)提供扶正;外壳体键结构连接面(102)作用是实现外壳体(1)与分流盘(4)键连接。4.根据权利要求2所述的轴向水力冲击钻井提速工具,其特征是:所述的动力钻具接头(2)外部为一圆柱面,该圆柱面直径大于外壳体上扶正圆面(101)直径;动力钻具接头(2)内部从上到下依次为:传扭结构、钻井液中心流道、芯轴连接扣;传扭结构与动力钻具转子输出扭矩端外部结构相匹配,用于与动力钻具转子连接后实现扭矩的传递;钻井液中心流道为圆形孔,用于将动力钻具传输来的钻井液传给芯轴(3)钻井液中心流道;芯轴连接扣用于实现动力钻具接头(2)与芯轴(3)的连接。5.根据权利要求1所述的轴向水力冲击钻井提速工具,其特征是:所述的芯轴(3)内部从上到下依次为:钻井液上部中心流道、分流流道(301)、喷嘴(7)、细流道、汇流流道(303)、钻井液下部中心流道,钻头连接扣;钻井液上部中心流道用于将钻井液传递给喷嘴(7)及分流流道(301);分流流道(301)将部分钻井液分流至分流腔(8);喷嘴(7)用于将钻井液中心流道的钻井液的压能转化为动能;...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘永旺,李坤,管志川,张喆,
申请(专利权)人:中国石油大学华东,
类型:发明
国别省市:山东,37
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