一种鱼骨刺井钻进装置及其动力系统制造方法及图纸

技术编号:37101231 阅读:16 留言:0更新日期:2023-04-01 05:01
本发明专利技术涉及一种鱼骨刺井钻进装置及其动力系统,属于钻完井技术领域。本发明专利技术的鱼骨刺井钻进装置动力系统采用液压缸,液压缸的活塞杆与空心管接头连接,进而带动空心管升降,空心管接头上进液接口供地面注液系统注液,液压泵用于向液压缸的有杆腔和无杆腔注油,通过限制活塞杆的运动可以实现定点喷射,通过调速阀可以控制进入无杆腔内液压油的速度,进而控制活塞杆的伸出速度,进而实现钻进装置钻进速度的调节,在钻进的过程中,通过交替向有杆和无杆腔供油,可以连续增加空心管的长度实现持续向下钻进,同时在钻进完成后,也可以连续拆除空心管实现空心管组的拆除。液压系统的压力稳定性较好,提高了目前的鱼骨刺井钻进装置的稳定性。定性。定性。

【技术实现步骤摘要】
一种鱼骨刺井钻进装置及其动力系统


[0001]本专利技术涉及一种鱼骨刺井钻进装置及其动力系统,属于钻完井


技术介绍

[0002]多分支鱼骨刺井技术是指小直径金属钻管在套管内或裸眼内实现转向并在储层通过水力破岩方式进行钻进的技术,是在安全钻井和保护储层的前提下,以解放储层为目的的一种钻完井新技术。该技术对井筒与储层的连通性较好,同时,该技术将增产作业变为钻井作业的一部分,通过“并行钻进”的方式在储层中形成多个分支,以增加储层的裸露面积,无需下套管、固井、刮管、射孔、压裂等环节,是一种处于压裂投产和自然建产之间的钻完井技术。
[0003]该技术在应用过程中,破岩喷射液作用在水力破岩套管开窗钻头上,对钻管产生拉力,从而拉动水力破岩套管开窗钻头与钻管持续进入地层;作业过程中,通常需要鱼骨刺井钻进装置实现以下工艺:(1)针对套管井,首先需要水力破岩套管开窗钻头定点喷射套管,进行套管开窗作业,然后再持续破岩钻进;(2)针对裸眼井,地面泵打压后,仍然需要定点喷射一段时间,为磨料从地面到达水力破岩套管开窗钻头留出运移时间;(3)钻进完毕后,回收钻管,移至下一层位继续作业。
[0004]储层岩石强度不同,水力破岩套管开窗钻头与钻管的前进速度也不相同,这就要求鱼骨刺井钻进装置能够实现定点喷射、钻进速度可控可调以及钻管回收等功能。
[0005]申请公布号为CN108952580A,申请公布日为2018年12月7日的专利技术专利申请中公开了一种钻管可回收式磨料射流鱼骨刺井钻完井装置,该完井装置可以实现钻管的定点喷射和持续钻进喷射,并且可以根据需要调节钻管的钻进速度。上述钻井装置的速度调节和定点喷射均以井下流体作为介质,依靠地面泵压改变井下流体的压力,进而实现工作模式的改变。由于井下流体压力稳定性较差,钻井装置存在工作稳定性较低的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种鱼骨刺井钻进装置动力系统,用于解决目前的鱼骨刺井钻进装置的稳定性较低的技术问题;另外,本专利技术的目的还在于提供一种使用上述鱼骨刺井钻井动力系统的鱼骨刺井钻进装置。
[0007]本专利技术的鱼骨刺井钻进装置动力系统采用如下技术方案:鱼骨刺井钻进装置动力系统包括:液压缸,包括缸体和活塞杆;液压缸内具有有杆腔和无杆腔,缸体上设有与有杆腔连通的有杆腔油口和与无杆腔连通的无杆腔油口;空心管接头,与活塞杆连接,空心管接头用于与鱼骨刺井钻进装置的空心管可拆连接,以使活塞杆能够带动空心管升降,空心管接头上设有供地面注液系统向空心管注液
的进液接口;液压泵,液压泵用于向无杆腔和有杆腔交替供油;无杆腔油口连接有用于与油箱连通的无杆腔油路,有杆腔油口连接有用于与油箱连通的有杆腔油路,无杆腔油路包括回油支路和进油支路,回油支路上设置有供液压油单向回油箱的回油控制阀,进油支路上设置有供液压油单向进入无杆腔的进油控制阀、调速阀,通过调节调速阀的开度调节液压油进入无杆腔内的速度,进而控制活塞杆的伸出速度;回油控制阀能够限制液压油通过回油支路进入无杆腔,进油控制阀能够限制液压油通过进油支路进入油箱;有杆腔油路和无杆腔油路中至少一个上设置油路截断阀,油路截断阀用于截断所在油路以限制活塞杆运动,或者供油系统通过回油控制阀和进油控制阀截断无杆腔油路,以限制活塞杆运动实现钻进装置的定点喷射。
[0008]有益效果:本专利技术的鱼骨刺井钻进装置动力系统采用液压缸,液压缸的活塞杆与空心管接头连接,通过空心管接头与钻进装置的空心管连接,进而带动空心管升降,空心管接头上进液接口供地面注液系统注液,液压泵用于向液压缸的有杆腔和无杆腔注油,通过限制活塞杆的运动可以实现定点喷射,通过调速阀可以控制进入无杆腔内液压油的速度,进而控制活塞杆的伸出速度,进而实现钻进装置钻进速度的调节,在钻进的过程中,通过交替向有杆腔和无杆腔供油,可以连续增加空心管的长度实现持续向下钻进,同时在钻进完成后,也可以连续拆除空心管实现空心管组的拆除。液压系统的压力稳定性较好,受外界影响较小,提高了目前的鱼骨刺井钻进装置的稳定性。
[0009]进一步地,所述供油系统包括供油换向阀,供油换向阀具有无杆腔供油口和有杆腔供油口,供油换向阀用于切换液压泵与无杆腔之间油路的通断,同时用于切换液压泵与有杆腔之间油路的通断。通过供油换向阀可以使有杆腔和无杆腔共用一个液压泵,简化系统的结构。
[0010]进一步地,所述供油换向阀为三位四通换向阀,供油换向阀的阀芯具有连通液压泵与有杆腔的有杆腔供油位、连通液压泵与无杆腔的无杆腔供液位,和将液压泵、有杆腔、无杆腔均断开的截止位。
[0011]进一步地,所述供油换向阀与有杆腔之间设置有有杆腔截断阀。截断有杆腔与液压泵之间的通路,保护液压泵不受冲击。
[0012]进一步地,所述进油控制阀为带簧液控单向阀,进油控制阀设置在调速阀的下游。带簧液控单向阀能够根据需要设定开启压力,使活塞杆伸出速度满足预期要求。
[0013]进一步地,所述回油控制阀为带簧液控单向阀。带簧液控单向阀能够根据需要设定开启压力,进而使活塞杆快速收回。
[0014]进一步地,所述液压缸为双作用多级液压缸。
[0015]本专利技术鱼骨刺井钻进装置的技术方案:鱼骨刺井钻进装置,包括空心管、钻管、动力系统,所述动力系统包括:液压缸,包括缸体和活塞杆;液压缸内具有有杆腔和无杆腔,缸体上设有与有杆腔连通的有杆腔油口和与无杆腔连通的无杆腔油口;空心管接头,与活塞杆连接,空心管接头用于与鱼骨刺井钻进装置的空心管可拆连接,以使活塞杆能够带动空心管升降,空心管接头上设有供地面注液系统向空心管注液
的进液接口;液压泵,液压泵用于向无杆腔和有杆腔交替供油;无杆腔油口连接有用于与油箱连通的无杆腔油路,有杆腔油口连接有用于与油箱连通的有杆腔油路,无杆腔油路包括回油支路和进油支路,回油支路上设置有供液压油单向回油箱的回油控制阀,进油支路上设置有供液压油单向进入无杆腔的进油控制阀、调速阀,通过调节调速阀的开度调节液压油进入无杆腔内的速度,进而控制活塞杆的伸出速度;回油控制阀能够限制液压油通过回油支路进入无杆腔,进油控制阀能够限制液压油通过进油支路进入油箱;有杆腔油路和无杆腔油路中至少一个上设置油路截断阀,油路截断阀用于截断所在油路以限制活塞杆运动,或者供油系统通过回油控制阀和进油控制阀截断无杆腔油路,以限制活塞杆运动实现钻进装置的定点喷射。
[0016]有益效果:本专利技术的鱼骨刺井钻进装置动力系统采用液压缸,液压缸的活塞杆与空心管接头连接,通过空心管接头与钻进装置的空心管连接,进而带动空心管升降,空心管接头上进液接口供地面注液系统注液,液压泵用于向液压缸的有杆腔和无杆腔注油,通过限制活塞杆的运动可以实现定点喷射,通过调速阀可以控制进入无杆腔内液压油的速度,进而控制活塞杆的伸出速度,进而实现钻进装置钻进速度的调节,在钻进的过程中,通过交替向有杆和无杆腔供油,可以连续增加空心管的长度实现持续向下钻进,同时在钻进完成后,也可以连续拆除空心管实现空心管组的拆除。液压系统的压力稳定性较好,受外界影响较本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.鱼骨刺井钻进装置动力系统,其特征在于,包括:液压缸(22),包括缸体(23)和活塞杆(24);液压缸(22)内具有有杆腔(25)和无杆腔(26),缸体(23)上设有与有杆腔(25)连通的有杆腔油口(27)和与无杆腔(26)连通的无杆腔油口(28);空心管接头(29),与活塞杆(24)连接,空心管接头(29)用于与鱼骨刺井钻进装置的空心管(41)可拆连接,以使活塞杆(24)能够带动空心管(41)升降,空心管接头(29)上设有供地面注液系统向空心管(41)注液的进液接口;液压泵(31),液压泵(31)用于向无杆腔(26)和有杆腔(25)交替供油;无杆腔油口(28)连接有用于与油箱(34)连通的无杆腔油路,有杆腔油口(27)连接有用于与油箱(34)连通的有杆腔油路,无杆腔油路包括回油支路(35)和进油支路(36),回油支路(35)上设置有供液压油单向回油箱(34)的回油控制阀(37),进油支路(36)上设置有供液压油单向进入无杆腔(26)的进油控制阀(38)、调速阀(39),通过调节调速阀(39)的开度调节液压油进入无杆腔(26)内的速度,进而控制活塞杆的伸出速度;回油控制阀(37)能够限制液压油通过回油支路(35)进入无杆腔(26),进油控制阀(38)能够限制液压油通过进油支路(36)进入油箱(34);有杆腔油路和无杆腔油路中至少一个上设置油路截断阀(40),油路截断阀(40)用于截断所在油路以限制活塞杆(24)运动,或者供油系统通过回油控制阀(37)和进油控制阀(38)截断无杆腔油路,以限制活塞杆(24)运动实现钻进装置的定点喷射。2.根据权利要求1所述的鱼骨刺井钻进装置动力系统,其特征在于,所述供油系统包括供油换向阀(32),供油换向阀(32)具有无杆腔供油口和有杆腔供油口,供油换向阀(32)用于切换液压泵(31)与无杆腔(26)之间油路的通断,同时用于切换液压泵(31)与有杆腔(25)之间油路的通断。3.根据权利要求2所述的鱼骨刺井钻进装置动力系统,其特征在于,所述供油换向阀(32)为三位四通换向阀,供油换向阀(32)的阀芯具有连通液压泵(31)与有杆腔(25)的有杆腔供油位、连通液压泵(31)与无杆腔(26)的无杆腔供液位,和将液压泵(31)、有杆腔(25)、无杆腔(...

【专利技术属性】
技术研发人员:王翔周卫东张辉李罗鹏陈晓华王智洪李大雷李璇
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司华北油气分公司
类型:发明
国别省市:

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