基于钻柱振动的井底环空钻井液降压装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种井底环空钻井液降压装置，包括中轴和套装于中轴外部的筒体，中轴包括依次连接的传力轴和分液活塞，筒体包括依次连接的花键筒、弹性元件保护筒、接头和降压筒；弹性元件保护筒和接头套装于传力轴外部，弹性元件保护筒与传力轴之间设有弹性元件；降压筒套装于分液活塞外部，降压筒、接头与分液活塞之间形成第一储液腔，降压筒与分液活塞之间形成第二储液腔；接头上设第一入口通道和第一排液通道，降压筒上设有第二入口通道和第二排液通道；第一入口通道和第二入口通道均设有吸入阀，第一排液通道和第二排液通道均设有第二排液阀。本发明专利技术利用钻柱振动作为能量来源，既降低了钻柱振动的危害，又降低井底钻井液压力，提高了破岩效率。

【技术实现步骤摘要】
基于钻柱振动的井底环空钻井液降压装置及方法
本专利技术属于石油与天然气钻井工程
，涉及一种钻井液降压装置及方法，具体地说，涉及一种基于钻柱振动的井底环空钻井液降压装置及方法，用于降低井底环空钻井液的压力。
技术介绍
钻柱振动给钻井作业带来极大的危害，然而，能够产生巨大危害也正说明了钻柱振动蕴含巨大能量，若能将其转化为有利的能量进行合理利用，则即可为深井井下工具工作提供能力，并且可以降低钻井过程风险。基于此思想，中国石油大学(华东)研制出将钻柱振动能量转化为钻井液液压能的装置，还设计了将钻柱振动能量转化为钻头轴向冲击的装置，以及将钻柱振动能够转化为钻头扭转冲击的装置等。这些装置的研制和设计为深井提速领域提供了新思路，但钻柱振动能量利用并不局限于上述方法，合理利用钻柱振动能量，将会产生更多有利钻井的方法及设备。钻井现场实践表明，降低井底环空钻井液的压力可以改善钻头处清岩效果、改变待钻岩石受力状态，从而提高钻井速度。为此，国内外学者提出了两种用于降低井底环空钻井液压力的方法。一种方法为：利用将整个井筒钻井液密度降低的方法来降低井底环空钻井液的压力，即欠平衡钻井，该方法大幅度提升了钻井本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种井底环空钻井液降压装置，其特征在于，包括中轴和套装于中轴外部的筒体，所述中轴包括依次连接的传力轴(1)和分液活塞(2)，所述筒体包括依次连接的花键筒(3)、弹性元件保护筒(4)、接头(5)和降压筒(6)；所述弹性元件保护筒(4)和接头(5)套装于所述传力轴(1)外部，所述弹性元件保护筒(4)与所述传力轴(1)之间设有弹性元件(7)；所述降压筒(6)内部套装有缸套(8)，所述缸套(8)套装于所述分液活塞(2)外部，所述降压筒(6)、所述接头(5)与所述分液活塞(2)之间形成第一储液腔(9)，所述降压筒(6)与分液活塞之间形成第二储液腔(10)；所述接头(5)上设有分别连通外部与第一储液腔...

【技术特征摘要】
1.一种井底环空钻井液降压装置，其特征在于，包括中轴和套装于中轴外部的筒体，所述中轴包括依次连接的传力轴(1)和分液活塞(2)，所述筒体包括依次连接的花键筒(3)、弹性元件保护筒(4)、接头(5)和降压筒(6)；所述弹性元件保护筒(4)和接头(5)套装于所述传力轴(1)外部，所述弹性元件保护筒(4)与所述传力轴(1)之间设有弹性元件(7)；所述降压筒(6)内部套装有缸套(8)，所述缸套(8)套装于所述分液活塞(2)外部，所述降压筒(6)、所述接头(5)与所述分液活塞(2)之间形成第一储液腔(9)，所述降压筒(6)与分液活塞之间形成第二储液腔(10)；所述接头(5)上设有分别连通外部与第一储液腔(9)的向下的第一入口通道(11)和向上的第一排液通道(12)，所述降压筒(6)上设有分别连通外部与第二储液腔(10)的向下的第二入口通道(13)和向上的第二排液通道(14)；所述第一入口通道(11)与外部连通的一端设有第一吸入阀(15)，所述第一排液通道(12)与外部连通的一端设有第一排液阀(16)，所述第二入口通道(13)与外部连通的一端设有第二吸入阀(17)，所述第二排液通道(14)与外部连通的一端设有第二排液阀(18)。2.如权利要求1所述的井底环空钻井液降压装置，其特征在于，所述传力轴(1)与所述弹性元件保护筒(4)之间设有冲程限位体(19)，所述弹性元件(7)的一端与所述冲程限位体(19)接触式连接，另一端与所述接头(5)接触式连接。3.如权利要求2所述的井底环空钻井液降压装置，其特征在于，所述筒体还包括密封端盖(20)，所述密封端盖(20)套装于所述传力轴(1)外部。4.如权利要求3所述的井底环空钻井液降压装置，其特征在于，所述传力轴(1)沿着其轴线开有用于钻井液过流的圆孔，所述传力轴的顶端带有用于连接钻具组合的钻铤扣；所述传力轴(1)外部依次设有紧扣圆柱面(101)、与所述密封端盖(20)密封连接的第一密封面(102)、与所述花键筒(3)密封连接的花键体(103)、与所述冲程限位体(19)连接的限位螺纹(104)、弹性元件内支撑圆柱面(105)以及与所述分液活塞(2)连接的活塞螺纹(106)；所述第一密封面(102)的直径小于紧扣圆柱面(101)的直径；所述花键体(103)的齿顶圆直径与所述第一密封面(102)的外径相等，所述花键体(103)的齿根圆直径大于所述限位螺纹(104)的大径，所述限位螺纹(104)的小径大于所述弹性元件内支撑圆柱面(105)的直径，所述弹性元件内支撑圆柱面(105)的直径大于所述活塞螺纹(104)的大径。5.如权利要求4所述的井底环空钻井液降压装置，其特征在于，所述花键筒(3)为圆柱壳体，所述花键筒(3)外侧的上部为与所述密封端盖(20)连接的第一外螺纹、中部为圆柱面、下部为与所述弹性元件保护筒(4)连接的第二外螺纹，所述花键筒圆柱面部分的外径与所述传力轴(1)的紧扣圆柱面(101)的外径相等；所述花键筒内侧的上部为扶正圆筒、下部为与所述花键体(103)行配合的内花键(301)，扶正圆筒的内径大于所述传动轴(1)的第一密封面(102)的外径，所述内花键(301)与所述花键体(103)形成花键润滑液腔。所述密封端盖(20)与所述花键筒(3)之间设有密封总成(21)，所述花键筒(3)的中部开有第一注油孔(302)，所述第一注油孔内安装有第一油堵(303)。6.如权利要求3所述的井底环空钻井液降压装置，其特征在于，所述弹性元件保护筒(4)为圆柱壳体，所述弹性元件保护筒(4)的外径与所述紧...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘永旺，管志川，史玉才，廖华林，管奔，
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