一种液压控制井下动力造斜钻具制造技术

本发明专利技术公开了一种液压控制井下动力造斜钻具，包括依次连接的液压推靠模块、井下动力短节、加长短节和取心钻头；液压推靠模块包括外壳体一、内心管、膨胀胶套和推靠块；井下动力短节包括外壳体二、设置于外壳体二内的由涡轮发电供电的井下电机模块和通过轴承连接外壳体二尾端的动力接头，外壳体二首端连接外壳体一的尾端，动力接头尾端通过加长短节连接取心钻头；本发明专利技术采用液压控制造斜背块的伸出缩回，不提钻不更换钻具即可完成造斜能力控制，减少非作业时间，节约成本。采用井下涡轮发电的方式给电机供电，驱动钻头旋转，可以采用相对排量能力较小的泥浆泵，节约成本；钻具内部中空，可安装取心钻具，实现定向取心作业，提高效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
一种液压控制井下动力造斜钻具


[0001]本专利技术涉及勘探设备
，特别是涉及一种液压控制井下动力造斜钻 具。

技术介绍

[0002]矿产资源勘探定向技术的实施可以使井身沿着预先设计的方向和轨迹钻 达目的层，同时缩短工期，对周边环境的影响小。但是目前定向技术与取心技 术不兼容，所以急需研制一种液压控制井下动力造斜取心钻具来实现这个目 标。
[0003]现有带弯角的井下动力钻具导向钻井技术主要依靠调整滑动钻进井段与 复合旋转钻进井段的比例控制井眼轨迹，但在实际应用过程中，常规带弯角的 井下动力钻具对井眼轨迹的控制调节能力非常有限，还不能满足高难度复杂结 构井的轨迹精确控制与调节的要求，较大弯角导向钻具下入井内过程不顺畅， 容易发生遇阻；滑动钻进过程中，较大弯角导向钻具容易引发卡钻事故。这样 不仅不能满足钻井施工的要求，而且也延长了钻井周期增加了钻井成本。
[0004]综上，现有钻具存在如下缺点：
[0005]1.现有定向钻具推靠背块为固定结构，当遇到薄矿层需要稳斜的过程中， 对于稳斜调整的难度较大；
[0006]2.现有井下动力钻具多为螺杆或者涡轮结构，需要泥浆泵的排量较大，大 排量对薄矿层井壁带来一定的风险；
[0007]3.现有定向钻具主要还是为带弯角的动力钻具，导致下入过程中可能产生 遇阻现象。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供一种液压控制井下动力造斜钻具，以解决上述现有技 术存在的问题。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0010]本专利技术提供一种液压控制井下动力造斜钻具，包括依次连接的液压推靠模 块、井下动力短节、加长短节和取心钻头；
[0011]所述液压推靠模块包括外壳体一、内心管、膨胀胶套和推靠块；所述内心 管轴向安装于所述外壳体一的空腔内，所述膨胀胶套套设于所述内心管的外 部，且位于所述外壳体一与所述内心管之间的环形空腔内；所述内心管的首端 和尾端均设置有过水孔，且过水孔均位于所述膨胀胶套罩设的范围内；所述内 心管的内部首端设置有与首端的所述过水孔相对的上堵头，所述内心管的内部 尾端设置有与尾端的所述过水孔相对的下堵头，所述上堵头首端的所述内心管 内设置有上堵头上卡簧，所述上堵头尾端的所述内心管内设置有上堵头下卡 簧，所述上堵头下卡簧与所述上堵头之间设置有上弹簧，所述下堵头首端的所 述内心管内设置有下堵头上卡簧，所述下堵头尾端的所述内心管内设置有下堵 头下卡簧，所述下堵头下卡簧与所述下堵头之间设置有下弹簧；所述内心管上 与所述下堵头相对
的位置还设置有限位部，所述限位部用于限位所述下堵头下 行后的位置，使所述下堵头不会在所述下弹簧的作用下回弹；所述推靠块设置 于所述外壳体一内并位于所述膨胀胶套的外部，所述外壳体一的外侧与所述推 靠块相对的位置设置有推靠块挡块，所述推靠块与所述推靠块挡块之间设置有 推靠弹簧；
[0012]所述井下动力短节包括外壳体二、设置于所述外壳体二内的由涡轮发电供 电的井下电机模块和通过轴承连接所述外壳体二尾端的动力接头，所述外壳体 二首端连接所述外壳体一的尾端，所述动力接头尾端通过所述加长短节连接所 述取心钻头。
[0013]优选地，所述内心管尾端卡接在所述外壳体一尾端设置的卡接台上，所述 内心管首端通过所述外壳体一首端设置的上卡簧限位。
[0014]优选地，所述膨胀胶套硫化粘接在所述内心管的外表面。
[0015]优选地，所述推靠块挡块通过固定螺栓固定在所述外壳体一上。
[0016]优选地，所述下电机模块中安装有外壳涡轮定子和设置于所述外壳涡轮定 子内的涡轮转子，所述井下电机模块与所述动力接头通过螺纹连接。
[0017]优选地，所述限位部为定位销，所述定位销外端为卡接部，所述卡接部与 所述内心管的外壁之间设置有弹簧，所述定位销的内端嵌合于所述下堵头外壁 上设置的外部滑槽内，所述外部滑槽包括轴向设置的轴向槽和周向设置的弧形 槽，所述轴向槽由所述定位销的尾端到首端为槽深逐渐变浅的坡状，所述弧形 槽位于所述轴向槽的首端，所述弧形槽的槽深比所述轴向槽尾端的槽深较深， 使两个槽之间形成阶梯。
[0018]本专利技术相对于现有技术取得了以下有益技术效果：
[0019]1.液压控制造斜背块的伸出缩回，不提钻不更换钻具即可完成造斜能力控 制，减少非作业时间，节约成本。
[0020]2.采用井下涡轮发电的方式给电机供电，驱动钻头旋转，可以采用相对排 量能力较小的泥浆泵，节约成本，同时较小的流量对地下薄矿层具有一定的保 护作用。
[0021]3.钻具内部中空，可安装取心钻具，实现定向取心作业，提高效率。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是 本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的 前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本专利技术中液压控制井下动力造斜钻具的结构示意图；
[0024]图2为本专利技术中液压控制井下动力造斜钻具的剖面图；
[0025]图3为下堵头上的外部滑槽的结构示意图；
[0026]图4为初始状态液压推靠模块的结构示意图；
[0027]图5为泥浆推开上堵头时液压推靠模块的结构示意图；
[0028]图6为泥浆推开下堵头时压推靠模块的结构示意图；
[0029]图7为停泵后液压推靠模块的结构示意图；
[0030]图中：1
‑
液压推靠模块、101
‑
外壳体一、102
‑
上卡簧、103
‑
内心管、104
‑ꢀ
上堵头上卡簧、105
‑
上堵头、106
‑
上堵头下卡簧、107
‑
膨胀胶套、108
‑
下堵头 上卡簧、109
‑
下堵头、
110
‑
下堵头下卡簧、111
‑
上弹簧、112
‑
推靠块、113
‑
推靠 块挡块、114
‑
推靠弹簧、115
‑
固定螺栓、116
‑
定位销、117
‑
下弹簧、118
‑
轴向槽、 119
‑
弧形槽；
[0031]2‑
井下动力短节、201
‑
外壳体二、202
‑
涡轮定子、203
‑
涡轮转子、204
‑
井 下电机模块、205
‑
动力接头、206
‑
轴承；
[0032]3‑
加长短节；
[0033]4‑
取心钻头；
[0034]5‑
取心钻具。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液压控制井下动力造斜钻具，其特征在于：包括依次连接的液压推靠模块、井下动力短节、加长短节和取心钻头；所述液压推靠模块包括外壳体一、内心管、膨胀胶套和推靠块；所述内心管轴向安装于所述外壳体一的空腔内，所述膨胀胶套套设于所述内心管的外部，且位于所述外壳体一与所述内心管之间的环形空腔内；所述内心管的首端和尾端均设置有过水孔，且过水孔均位于所述膨胀胶套罩设的范围内；所述内心管的内部首端设置有与首端的所述过水孔相对的上堵头，所述内心管的内部尾端设置有与尾端的所述过水孔相对的下堵头，所述上堵头首端的所述内心管内设置有上堵头上卡簧，所述上堵头尾端的所述内心管内设置有上堵头下卡簧，所述上堵头下卡簧与所述上堵头之间设置有上弹簧，所述下堵头首端的所述内心管内设置有下堵头上卡簧，所述下堵头尾端的所述内心管内设置有下堵头下卡簧，所述下堵头下卡簧与所述下堵头之间设置有下弹簧；所述内心管上与所述下堵头相对的位置还设置有限位部，所述限位部用于限位所述下堵头下行后的位置，使所述下堵头不会在所述下弹簧的作用下回弹；所述推靠块设置于所述外壳体一内并位于所述膨胀胶套的外部，所述外壳体一的外侧与所述推靠块相对的位置设置有推靠块挡块，所述推靠块与所述推靠块挡块之间设置有推靠弹簧；所述井下动力短节包括外壳体二、设置于所述外壳体二内的由涡轮发电供电...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩泽龙，李小洋，崔淑英，田英英，陈晓君，赵明，张欣，宋刚，牛庆磊，陈根龙，蒋亚峰，
申请(专利权)人：中国地质科学院勘探技术研究所，
类型：发明
国别省市：