System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种可调式脉冲振动冲击钻头制造技术_技高网

一种可调式脉冲振动冲击钻头制造技术

技术编号:40907346 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-18 14:37
本发明专利技术提供了一种可调式脉冲振动冲击钻头,属于钻头技术领域,包括电子控制筒、转换阀、冲击外筒、中心管、冲击锤、破岩钻头以及电子舱,破岩钻头与冲击外筒连接,冲击外筒与电子控制筒连接,转换阀设置在电子控制筒与冲击外筒之间,冲击锤设置在冲击外筒内部,中心管的下部与冲击外筒连接,中心管上部与钻头连接,电子舱设置在电子控制筒的内部。电子舱包括电池组、控制电路和压力传感器,本发明专利技术通过压力传感器响应控制电路,控制电路将旋转指令发送给转换阀,驱动转换阀产生转动,在转换阀转动过程中,钻井液将驱动冲击锤产生上下往复冲击,由于冲击力直接作用于钻头上,从而增强钻头的破岩效果,提高机械钻速。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钻头,尤其涉及一种可调式脉冲振动冲击钻头


技术介绍

1、钻井提速是油气田勘探开发的永恒主题。冲击钻井是钻井提速的重要方法,随着钻井技术的不断进步,发展出了冲击钻井提速技术,该技术可通过给钻头施加高频冲击力,减少pdc钻头的粘滑效应,大大提高pdc钻头的破岩效率,从而实现提高钻井速度的目的。冲击钻井是利用顿钻钻机使钻杆和钻绳产生上下往复动作,从而带动在其下端的钻头对井底冲击破碎岩石的钻井方法。

2、随着钻井技术的不断发展,以及钻井向着深井、超深井逐渐迈进,常规的振动冲击提速工具以及常规钻头已经不能满足钻井技术发展的技术需求。同时,随着智能化、信息化技术的不断发展,实现智能的电控脉冲振动钻头已成为油田高效钻探过程中亟需解决的技术难题。

3、中国专利技术专利cn111749619a中公布了一种吸震式脉冲提速器及钻具系统,包括壳体总成、轴承总成、压力脉冲机构和吸震稳压机构,其特征是压力脉冲机构中的上传动轴旋转,而壳体总成固定调节盘不动,上过流道和下过流道之间过流截面积发生周期性变化,使得流入上腔的钻井液出现压力能变化,从而产生周期性轴向脉动冲击力,提高钻头脉冲破岩能量;当钻压过大或不足时,通过吸震稳压机构中的弹性元件存储和释放作用,吸收钻头的轴向震动,维持钻压稳定。此设计提供的吸震式脉冲提速器通过与螺杆钻具或涡轮钻具动力端相连,实现吸震稳压功能。但是此设计的钻头破岩效率低下,黏滑效应明显,机械钻速比较慢,不能有效改善工具井下泥浆冲蚀,也无法延长工具井下使用寿命,不能满足钻井提速技术要求。

<br/>

技术实现思路

1、针对上述现有技术中存在的问题,本专利技术提供了一种可调式脉冲振动冲击钻头,本专利技术要解决的技术问题是如何提高钻头的破岩效率、减少黏滑效应、延长工具井下使用寿命满足钻井提速技术要求。

2、为解决上述技术问题,本专利技术提供了一种可调式脉冲振动冲击钻头,包括电子控制筒、转换阀、冲击外筒、中心管、冲击锤、破岩钻头以及电子舱,破岩钻头的下部与冲击外筒的上部连接,冲击外筒的下部与电子控制筒的上部连接,转换阀设置在电子控制筒与冲击外筒之间,冲击锤设置在冲击外筒的内部,中心管的下部与冲击外筒连接,中心管的下部与破岩钻头连接,冲击锤关于中心管对称,电子舱设置在电子控制筒的内部。进一步的,所述电子舱包括电池组、控制电路和压力传感器,电池组、控制电路和压力传感器之间互相电连接。

3、电子舱的控制指令通过电线传输至转换阀,驱动转换阀进行旋转。

4、进一步的,所述电子控制筒的一侧设置有开口,电子舱设置在所述开口内部。

5、进一步的,电子舱还包括盖板,盖板设置在开口处。通过盖板保证安装密封效果。

6、进一步的,所述盖板通过螺钉与电子控制筒连接。

7、进一步的,转换阀内部设置有过液阀孔。

8、进一步的,所述过液阀孔为腰型。

9、进一步的,电子控制筒上设置有电线孔,电线孔内部设置有电线。

10、进一步的,转换阀的两侧设置有轴承。

11、通过轴承保证转换阀与冲击外筒的扶正效果。

12、进一步的,转换阀上设置有台阶。

13、进一步的,电子控制筒的末端设置有螺纹。电子控制筒末端设计为共螺纹,与上部钻具组合连接。

14、进一步的,冲击外筒与电子控制筒之间通过螺纹连接在一起。

15、进一步的,冲击外筒与破岩钻头通过螺纹连接在一起。

16、进一步的,电子控制筒上设置有第一过液孔、第二过液孔和第三过液孔,第一过液孔与电子舱相通,第一过液孔和第二过液孔相通,第二过液孔和第三过液孔相通,第三过液孔的轴线与中心管的轴线垂直,第三过液孔与中心管连通。

17、进一步的,第三过液孔上安装有第一丝堵。第一丝堵的作用是防止第三过液孔流体及压力流向井眼环空。

18、当钻井液通过上部钻具进入电子控制筒的中心孔后,钻井液将从电子控制筒上设计的第三过液孔进入工具内部。当钻井液通过第三过液孔进入工具内部后,钻井液液压力将通过第二过液孔经第一过液孔进入电子舱内,该电子舱内由电池组供电,在压力传感器的作用下,驱动控制电路工作,控制电路将控制信号通过电线孔传递给转换阀。

19、转换阀在接收到控制电路的信号后,将进行旋转。当转换阀旋转至图位置时,钻井液将通过转换阀上的过液阀孔进入到冲击外筒内部。钻井液经转换阀的过液阀孔及冲击外筒上的第六过液孔进入工具内部后,将驱动冲击锤进行向下的冲击作用,即完成一次冲击做功;

20、当第一次冲击做功完成后,转换阀将继续旋转,当选转到图位置时,钻井液将通过转换阀的过液阀孔经第七过液孔、第八过液孔和第九过液孔进入工具内部,在钻井液的液压力作用下,驱动冲击锤向上运动,完成第二次冲击做功。至此完成一个周期的往复冲击运动。

21、本专利技术电子控制筒上设计有流体通道第一过液孔、第二过液孔和第三过液孔,第三过液孔与电子控制筒1的中心孔连接,用于实现钻井液可进入工具内部。

22、电子控制筒上设计有可供电子舱控制转换阀旋转的电线孔;电线孔内部设置有电线,电子舱的控制指令通过电线传输至转换阀,驱动转换阀进行旋转。

23、在冲击外筒上设计可供流体流通的第六过液孔、第七过液孔和第八过液孔。

24、在破岩钻头上设计有可供流体流通的第九过液孔。

25、电池组和控制电路以及压力传感器安装在电子控制筒的电子舱内,并通过盖板保证安装密封效果。

26、通过轴承保证转换阀与冲击外筒的扶正效果。

27、在盖板和电子控制筒之间通过o型密封圈实现密封效果。

28、电子控制筒与冲击外筒之间通过o型密封圈实现密封效果。

29、冲击外筒与破岩钻头通过螺纹连接在一起,并通过o型密封圈保证密封效果。

30、在冲击外筒上设计可供流体流通的第七过液孔,第七过液孔上安装有丝堵,丝堵的作用是防止第七过液孔流体及压力流向井眼环空。

31、在破岩钻头上设计有可供流体流通的第九过液孔,第九过液孔上安装有第二丝堵,第二丝堵的作用是防止第九过液孔流体及压力流向井眼环空。

32、中心管为一套筒结构,中心管一端与破岩钻头连接,另一端与冲击套筒连接,中心管能够防止钻井液流入工具内部。

33、本专利技术通过压力传感器响应控制电路,控制电路将旋转指令发送给转换阀,驱动转换阀产生转动,在转换阀转动过程中,钻井液将驱动冲击锤产生上下往复冲击,由于冲击力直接作用于钻头上,从而增强钻头的破岩效果,提高机械钻速,同时减少黏滑效应、延长工具井下使用寿命满足钻井提速技术要求。

本文档来自技高网
...

【技术保护点】

1.一种可调式脉冲振动冲击钻头,其特征在于,包括电子控制筒、转换阀、冲击外筒、中心管、冲击锤、破岩钻头以及电子舱,破岩钻头的下部与冲击外筒的上部连接,冲击外筒的下部与电子控制筒的上部连接,转换阀设置在电子控制筒与冲击外筒之间,冲击锤设置在冲击外筒的内部,中心管的下部与冲击外筒连接,中心管的上部与破岩钻头连接,冲击锤关于中心管对称,电子舱设置在电子控制筒的内部。

2.根据权利要求1所述的可调式脉冲振动冲击钻头,其特征在于,所述电子舱包括电池组、控制电路和压力传感器,电池组、控制电路和压力传感器之间互相电连接。

3.根据权利要求2所述的可调式脉冲振动冲击钻头,其特征在于,所述电子控制筒的一侧设置有开口,电子舱设置在所述开口内部。

4.根据权利要求3所述的可调式脉冲振动冲击钻头,其特征在于,电子舱还包括盖板,盖板设置在开口处。

5.根据权利要求4所述的可调式脉冲振动冲击钻头,其特征在于,所述盖板通过螺钉与电子控制筒连接。

6.根据权利要求1所述的可调式脉冲振动冲击钻头,其特征在于,转换阀内部设置有过液阀孔。

7.根据权利要求6所述的可调式脉冲振动冲击钻头,其特征在于,所述过液阀孔为腰型。

8.根据权利要求1所述的可调式脉冲振动冲击钻头,其特征在于,电子控制筒上设置有电线孔,电线孔内部设置有电线。

9.根据权利要求1所述的可调式脉冲振动冲击钻头,其特征在于,转换阀的两侧设置有轴承。

10.根据权利要求1所述的可调式脉冲振动冲击钻头,其特征在于,转换阀上设置有台阶。

11.根据权利要求1所述的可调式脉冲振动冲击钻头,其特征在于,电子控制筒的末端设置有螺纹。

12.根据权利要求1所述的可调式脉冲振动冲击钻头,其特征在于,冲击外筒与电子控制筒之间通过螺纹连接在一起。

13.根据权利要求1所述的可调式脉冲振动冲击钻头,其特征在于,冲击外筒与破岩钻头通过螺纹连接在一起。

14.根据权利要求1所述的可调式脉冲振动冲击钻头,其特征在于,电子控制筒上设置有第一过液孔、第二过液孔和第三过液孔,第一过液孔与电子舱相通,第一过液孔和第二过液孔相通,第二过液孔和第三过液孔相通,第三过液孔的轴线与中心管的轴线垂直,第三过液孔与中心管连通。

15.根据权利要求14所述的可调式脉冲振动冲击钻头,其特征在于,第三过液孔上安装有第一丝堵。

...

【技术特征摘要】

1.一种可调式脉冲振动冲击钻头,其特征在于,包括电子控制筒、转换阀、冲击外筒、中心管、冲击锤、破岩钻头以及电子舱,破岩钻头的下部与冲击外筒的上部连接,冲击外筒的下部与电子控制筒的上部连接,转换阀设置在电子控制筒与冲击外筒之间,冲击锤设置在冲击外筒的内部,中心管的下部与冲击外筒连接,中心管的上部与破岩钻头连接,冲击锤关于中心管对称,电子舱设置在电子控制筒的内部。

2.根据权利要求1所述的可调式脉冲振动冲击钻头,其特征在于,所述电子舱包括电池组、控制电路和压力传感器,电池组、控制电路和压力传感器之间互相电连接。

3.根据权利要求2所述的可调式脉冲振动冲击钻头,其特征在于,所述电子控制筒的一侧设置有开口,电子舱设置在所述开口内部。

4.根据权利要求3所述的可调式脉冲振动冲击钻头,其特征在于,电子舱还包括盖板,盖板设置在开口处。

5.根据权利要求4所述的可调式脉冲振动冲击钻头,其特征在于,所述盖板通过螺钉与电子控制筒连接。

6.根据权利要求1所述的可调式脉冲振动冲击钻头,其特征在于,转换阀内部设置有过液阀孔。

7.根据权利要求6所述的可调式脉冲振动冲击钻头,其特征在于,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵宇璇席传明吴德胜刘颖彪叶雨晨王朝飞陈昊鞠鹏飞
申请(专利权)人:中国石油天然气股份有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 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。

1