一种连续管钻井工具制造技术

本发明专利技术提供一种连接管钻井工具，包括振荡机构，振荡机构包括脉冲发生单元和自激振荡喷嘴，以及加压机构。加压机构包括驱动单元，以及加压单元。其中，脉冲发生单元能够产生脉冲信号，自激振荡喷嘴能够使钻井液产生振荡，驱动单元能够对所述底部钻具组合施加柔性钻压。本发明专利技术也可为国内连续管钻井大规模应用提供技术支持。术支持。术支持。

【技术实现步骤摘要】
一种连续管钻井工具


[0001]本专利技术涉及能源勘探开发领域，具体地涉及一种连续管钻井工具。

技术介绍

[0002]由于常年对油田的开发，使得现在国内大多数的老油田已经处于开发的中后期了。虽然仍具有挖掘的潜力，但是目前所使用的连续管钻井工具因为其自身的局限性难以对油田进行有效的开发。近年来，通过增设加压机构的方式来增加连续管钻井工具钻压以提高钻井的延伸能力。
[0003]CN207393132U中公开了一种钻压可调式液力加压器。该钻压可调式液力加压器包括从上至下依次连接的活塞缸筒、八方接头、八方缸筒，三者的内腔连通形成低压腔。其中，八方能够相对活塞缸筒、八方接头和八方缸筒进行轴向往复运动；在下接头的内腔中安装有节流喷嘴。该工具可实现准确加压和均匀送钻。
[0004]然而，仅凭这种加压器，仍无法为底部钻具组合提供足够的钻压来顺利地进行钻井。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提出一种连续管钻井工具。其能够将振荡机构与加压机构进行整合，振荡机构使钻井液产生振荡效果，加压机构则是将具有振荡效果的钻井液进行加压，从而对底部钻具组合施加柔性钻压，保证钻井的顺利。此外，本专利技术也可为国内连续管钻井大规模应用提供技术支持。
[0006]根据本专利技术，提供了一种连续管钻井工具，包括：振荡机构，所述振荡机构包括脉冲发生单元，以及布置在所述脉冲发生单元下游的自激振荡喷嘴；以及设置在所述振荡机构下游的加压机构，所述加压机构包括驱动单元，以及布置在驱动单元的下游的加压单元，所述加压单元用于与底部钻具组合相连接，其中，所述脉冲发生单元构造成能够改变所述中心流道的面积以产生脉冲信号，所述自激振荡喷嘴能够响应于所述脉冲信号而使流经所述中心流道的钻井液产生振荡，所述驱动单元构造成能够在来自所述振荡机构的钻井液与所述底部钻具组合之间的压差作用下推动所述加压单元向下移动，从而对所述底部钻具组合施加柔性钻压。
[0007]在一个实施例中，所述脉冲发生单元包括：中空圆柱体的叶轮座，其中形成了叶轮腔，以及安装在所述叶轮腔内的叶轮，其中，所述叶轮能够旋转以改变所述中心流道的面积，从而产生脉冲信号。
[0008]在一个实施例中，所述脉冲发生单元还包括设置在所述叶轮座的上游的导流筒，所述导流筒包括一个导流部，所述导流部的内表面用于将钻井液沿切向引导至所述叶轮处，从而使所述叶轮旋转。
[0009]在一个实施例中，所述内表面伸入到所述叶轮腔中，并形成为使得所述导流套筒的截面面积从上游至下游逐渐缩小。
[0010]在一个实施例中，在所述导流部的底部设有用于与所述叶轮座形成卡接的凸台。
[0011]在一个实施例中，所述叶轮座包括径向相对的限位螺纹孔和支撑孔，叶轮轴安放在所述限位螺纹孔和支撑孔中，所述叶轮安装在所述叶轮轴上。
[0012]在一个实施例中，所述自激振荡喷嘴设置在所述叶轮座的下游。
[0013]在一个实施例中，所述驱动单元包括二级缸筒、设置在所述二级缸筒内的二级活塞，以及与所述二级活塞固定连接的二级活塞杆，所述二级活塞杆与所述二级活塞在来自所述脉冲发生单元的钻井液与所述底部钻井工具组合之间的压差作用下推动所述加压单元向下运动。
[0014]在一个实施例中，所述加压单元包括一级缸筒、设置在所述一级缸筒内的一级活塞，以及与所述一级活塞固定连接的花键轴，所述花键轴与所述一级活塞在所述驱动单元的推动下并在来自所述脉冲发生单元的钻井液与所述底部钻井工具组合之间的压差作用下向底部钻头施加柔性压力。
[0015]在一个实施例中，所述二级活塞杆的底部具有过液槽，由此允许流经所述二级活塞杆的钻井液进入所述二级活塞杆和花键轴之间，从而推动所述一级活塞和花键轴一起运动，和/或所述一级缸筒和二级缸筒均设有与外部环空连通的呼吸孔。
附图说明
[0016]下面将结合附图来对专利技术进行详细地描述，在图中：
[0017]图1示意性显示了根据本专利技术的连续管钻井工具中的振荡机构的结构示意图；
[0018]图2示意性显示了根据本专利技术的连续管钻井工具中的加压机构的结构示意图；
[0019]图3示意性显示了根据本专利技术的振荡机构中的导流筒的立体图；
[0020]图4示意性显示了根据本专利技术的振荡机构中的叶轮的立体图；
[0021]图5示意性显示了根据本专利技术的振荡机构中的叶轮座的立体图；
[0022]图6示意性显示了根据本专利技术的振荡机构中的自激振荡嘴的剖面图；
[0023]图7示意性显示了根据本专利技术的加压机构中的二级缸筒的立体图；
[0024]图8示意性显示了根据本专利技术的振荡机构中的二级活塞杆的立体图。
[0025]在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
[0026]下面将结合附图对本专利技术做进一步说明。
[0027]图1示意性显示了根据本专利技术的连续管钻井工具中的振荡机构的结构示意图。图2示意性显示了根据本专利技术的连续管钻井工具中的加压机构的结构示意图。如图1和图2所示，根据本专利技术的连续管钻井工具主要包括振荡机构10和加压机构30，其中，振荡机构10处于加压机构30的上游，加压机构30的底部用于连接底部钻具组合(未示出)。
[0028]在本专利技术中，振荡机构10能够使得钻井液产生振荡效果，从而使具有振荡效果的钻井液作用于加压机构30上。这样，在具有振荡效果的钻井液与底部钻具组合之间所形成的高低压差会作用到加压机构30上，从而由加压机构30对底部钻具组合施加柔性钻压。
[0029]如图1所示，振荡机构10包括脉冲发生单元20和自激振荡嘴28。在本专利技术中，脉冲发生单元20位于自激振荡嘴28的上游。
[0030]脉冲发生单元20构造成能够通过改变连续管钻井工具内的中心流道的面积，从而产生脉冲信号。而自激振荡嘴28则能够响应该脉冲信号，使得流经连续管钻井工具内的中心流道的钻井液产生振荡效果。
[0031]如图2所示，加压机构30包括驱动单元40和加压单元50。驱动单元40用于接收具有振荡效果的钻井液，并且能够在具有振荡效果的钻井液与底部钻具组合之间形成的高低压差作用下推动加压单元50向下运动，从而实现对底部钻具组合施加柔性钻压。
[0032]脉冲发生单元20包括叶轮座21，以及设置在叶轮座21中的叶轮23。图5示意性显示了根据本专利技术的振荡机构中的叶轮座21的立体图。如图1所示，叶轮座21构造成中空的圆柱体。这样，叶轮座21内部的空腔构成叶轮腔22，用于为钻井液提供流动空间。
[0033]在本专利技术的一个实施例中，如图5所示，在叶轮座21的周向壁上设置有径向上相对布置的限位螺纹孔221和支撑孔222，它们均与叶轮腔22连通。其中，支撑孔222构造成盲孔，而限位螺纹孔221构造成通孔。限位螺纹孔221和支撑孔222用于安装叶轮轴(未示出)，其穿过限位螺纹孔221并伸入到支撑孔222中。
[0034]图4示意性显示了根据本专利技术的振荡机构中的叶轮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续管钻井工具，包括：振荡机构(10)，所述振荡机构(10)包括脉冲发生单元(20)，以及布置在所述脉冲发生单元(20)下游的自激振荡喷嘴(28)；以及设置在所述振荡机构(10)下游的加压机构(30)，所述加压机构(30)包括驱动单元(40)，以及布置在驱动单元(40)的下游的加压单元(50)，所述加压单元(50)用于与底部钻具组合相连接，其中，所述脉冲发生单元(20)构造成能够改变所述钻井工具的中心流道的面积以产生脉冲信号，所述自激振荡喷嘴(28)能够响应于所述脉冲信号而使流经所述中心流道的钻井液产生振荡，所述驱动单元(40)构造成能够在来自所述振荡机构(10)的钻井液与所述底部钻具组合之间的压差作用下推动所述加压单元(50)向下移动，从而对所述底部钻具组合施加柔性钻压。2.根据权利要求1所述的连续管钻井工具，其特征在于，所述脉冲发生单元(20)包括：中空圆柱体的叶轮座(21)，其中形成了叶轮腔(22)，以及安装在所述叶轮腔(22)内的叶轮(23)，其中，所述叶轮(23)能够旋转以改变所述中心流道的面积，从而产生脉冲信号。3.根据权利要求2所述的连续管钻井工具，其特征在于，所述脉冲发生单元(20)还包括设置在所述叶轮座(21)的上游的导流筒(25)，所述导流筒(25)包括一个导流部(26)，所述导流部(26)的内表面(261)用于将钻井液沿切向引导至所述叶轮(23)处，从而使所述叶轮(23)旋转。4.根据权利要求3所述的连续管钻井工具，其特征在于，所述内表面(261)伸入到所述叶轮腔(22)中，并形成为使得所述导流套筒(25)的截面面积从上游至下游逐渐缩小。5.根据权利要求4所述的连续管钻井工具，其特征在于，在所述导流部(26)...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵建军，崔晓杰，陈武君，谷磊，尹慧博，程光明，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：