利用钻压波动提高井底钻井液喷射压力的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用钻压波动提高井底钻井液喷射压力的方法。包括泥浆池内钻井液由泥浆泵提供动力后进入钻柱中空，经分流结构分流，一部分钻井液通过普通喷嘴喷出，发挥常规钻井液的功用，该部分钻井液的循环流动不受提高另一部分井底钻井液喷射压力过程的干扰；另一小部分钻井液经柱动力转换单元入口单向阀进入动力转换单元，得到动力源-减小钻压波动幅度获得的能量后经出口单向阀排出，通过超高压喷嘴喷出实现超高压射流直接或者辅助破岩。本发明专利技术经现场应用，深部硬地层钻进速度比常规钻井方法提高1～5倍，钻台上观测到的钻压大幅度波动情况明显改善；实践表明，该方法即实现了井底钻井液喷射压力的增加，有效地减小了井底钻压的波动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种石油与天然气钻井工程领域，特别涉及一种。
技术介绍
井下安装专用工具来提高井底钻井液喷射压力方法的主要优点是不必改变现有的钻井工艺及设备条件下，即可达到高压射流直接或者辅助破岩的目的。但如何提高井底钻井液的喷射压力，一直是钻井工程人员和技术专利技术者试图解决的问题。现在已有的提高井底钻井液的喷射压力的方法工作动力都是来自钻井液本身所携带的压能，实现过程为通过专用工具将大部分钻井液的能量转移到一小部分钻井液。该方法实现过程及应用过程面临以下难题①根据该方法设计出的专用工具结构较为复杂，使其在井下工作的寿命及安全性难以保障；②随着井深的增加，循环压耗增大，钻井压能减小，提高井底钻井液喷射压力的效果会受到影响；③提高井底钻井液喷射压力过程引起的冲击与钻柱的固有振动可能会产生耦合现象，影响钻头及钻具工作寿命；④根据该方法设计出的专用工具正常工作时会产生一定压降，增加了循环系统的工作载荷，还可能会影响钻井液一些正常功用的发挥； ⑤全部钻井液都参与能量转移过程，如果工具在井下失效，会导致钻井液循环受阻、施工无法进行，甚至产生严重后果。因此，尽管研究人员进行了艰苦的努力和潜心的本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种利用钻压波动提高井底钻井液喷射压力的方法，其特征是包括以下步骤：采用的动力源为钻柱体（１２）上产生的钻压波动提供的动力，泥浆池（１）内钻井液由泥浆泵（２）提供动力后进入钻柱内腔（３），经分流机构（４）分流，大部分钻井液通过常压喷嘴（５）喷出；另一小部分钻井液经动力转换单元入口单向阀（６）进入动力转换单元，得到动力源并且减小钻压波动幅度获得的能量后达到８０－１００Ｍｐａ或更高的压力，经动力转换单元出口单向阀（７）排出，通过超高压射流喷嘴（８）喷出实现超高压射流直接或者辅助破岩。

【技术特征摘要】
1.一种利用钻压波动提高井底钻井液喷射压力的方法，其特征是包括以下步骤采用的动力源为钻柱体(12)上产生的钻压波动提供的动力，泥浆池(1)内钻井液由泥浆泵( 提供动力后进入钻柱内腔(3)，经分流机构(4)分流，大部分钻井液通过常压喷嘴 (5)喷出；另一小部分钻井液经动力转换单元入口单向阀(6)进入动力转换单元，得到动力源并且减小钻压波动幅度获得的能量后达到SO-IOOMpa或更高的压力，经动力转换单元出口单向阀(7)排出，通过超高压射流喷嘴(8)喷出实现超高压射流直接或者辅助破岩。2.根据权利要求1所述的利用钻压波动提高井底钻井液喷射压力的方法，其特征是所述的动力转换单元包括动力转化腔体(9)、钻压传递杆(10)、弹性元件(11)、钻柱体 (12)、润滑液体腔(13)，钻井液喷射压力的提高在动力转换腔体(9)内完成，钻柱体(12)上的钻压增加时，钻压传递杆(10)压缩动力转换腔体(9)内的钻井液及弹性元件(11)，动力转换腔体(9)内钻井液压力的增加使得动力转换单元入口单向阀(6)关闭，动力转换单元出口单向阀(7)开启...

【专利技术属性】
技术研发人员：管志川，刘永旺，史玉才，廖华林，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：37