【技术实现步骤摘要】
一种超高压水射流与机械冲击耦合破岩钻井提速装置
[0001]本专利技术涉及石油钻井工程领域，尤其涉及一种超高压水射流与机械冲击耦合破岩钻井提速装置。
技术介绍
[0002]随着井深增加，岩石所受围压呈线性增加，导致岩石塑性增加，这是深井超深井机械钻速低、钻头磨损严重的主要原因之一，目前，在钻井提速方面主要通过研发新型钻头，开发辅助破岩工具等方式来实现钻井提速，其中水射流辅助破岩方式因其可操作性强、破岩效率高，在石油钻探领域得到广泛应用。目前高压水射流主要通过清洗道具冲走岩石碎屑、扩展裂隙造成岩石破碎等以达到辅助破岩。在钻头优选方面，存在钻头先期磨损，寿命短、机械钻速小于1m/h，不能满足高含砾岩、白云岩等难钻层段提速目标，需要创新破岩方式。在工具配套方面，垂钻工具国外技术垄断(占80％以上工作量)，国产工具性能欠稳定；工具使用效果井间差异大，需要增加垂钻系统的可靠性。
[0003]因此，本专利技术提出一种超高压水射流与机械冲击耦合破岩钻井提速装置，将高压喷嘴以一定的偏心距(0＜e＜钻头尺寸)布置在钻头上，在旋转钻进过...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超高压水射流与机械冲击耦合破岩钻井提速装置，所述提速装置包括同轴且依次连接的超高压射流增压器、水力冲击器和超高压钻头，其特征在于，所述超高压射流增压器设置有普通钻井液流道和超高压流道，普通钻井液流道顶端连通钻柱、底端设置进水阀并与增压缸总成一端连接，增压缸总成另一端与超高压流道顶部连接，超高压流道顶端设置出水阀，所述进水阀与出水阀异步开闭，超高压流道底部与超高压流道连接装置连接，所述超高压流道穿过水力冲击器的轴心，所述普通钻井液流道上设置有钻井液侧向出口，钻井液通过侧向出口流入水力冲击器、驱动水力冲击器内的涡轮、阀盘转动产生冲击力作用到超高压钻头上，所述超高压钻头包括钻头常规流道、钻头超高压流道、常规喷嘴和超高压喷嘴，钻头超高压流道顶端连接超高压流道连接装置、底端连接超高压喷嘴，超高压喷嘴布置在偏心距小于钻头尺寸的刀翼上，经水力冲击器内部流道流出的钻井液经钻头常规流道由常规喷嘴喷出。2.根据权利要求1所述的一种超高压水射流与机械冲击耦合破岩钻井提速装置，其特征在于，所述超高压射流增压器包括上部转换接头、花键外筒、柱塞轴、上弹簧外筒、刚性挡圈、上弹簧、上弹簧固定装置、柱塞、密封总成、进水阀、增压缸固定钢套、增压缸总成、出水阀、超高压流道和超高压流道连接装置，上部转换接头上端与钻柱连接、下端与柱塞轴螺纹连接，柱塞轴上端设有花键与花键外筒相配合、下端通过螺纹与柱塞连接，上部转换接头带动柱塞轴与柱塞能够上下活动，上弹簧外筒上端与花键外筒下端螺纹连接、下端与增压缸外筒上端螺纹连接，刚性挡圈安装在柱塞轴上，上弹簧固定装置固定在上弹簧外筒内，上弹簧通过上弹簧固定装置安装在上弹簧外筒内部并套设在柱塞轴上，密封总成安装在柱塞的底端周围，柱塞底部与增压缸总成连接，进水阀设置在柱塞的普通钻井液流道底端中心，增压缸总成安装在增压缸外筒内部，增压缸固定钢套顶端与上弹簧外筒底端台阶相抵、底端与增压缸总成外围顶端相抵...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖华林，王华健，管志川，牛继磊，刘永旺，赵健，陈敬凯，史玉才，许玉强，刘建胜，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。