一種鉆井用減摩降阻工具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種大位移井和水平井鉆井用的減摩降阻工具。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油天然氣行業(yè)中，由于大位移井和水平井對(duì)油氣井開(kāi)發(fā)建設(shè)的優(yōu)越性顯著，在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)得到普遍的應(yīng)用，也取得了良好的效果。然而在大位移井和水平井中，鉆柱自身的重量對(duì)于井壁的正壓力大，導(dǎo)致鉆柱和井壁之間的摩擦阻力增大，從而嚴(yán)重制約了水平段鉆柱的送進(jìn)，對(duì)鉆頭施加有效鉆壓也非常困難。在鉆井工程中，水平段鉆井的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，摩擦阻力越大，鉆柱送進(jìn)越發(fā)困難，嚴(yán)重制約了水平段鉆進(jìn)長(zhǎng)度。
[0003]目前國(guó)內(nèi)外采取較為高效的減摩降阻工具是水利振蕩器，水力振蕩器的基本原理是利用動(dòng)閥環(huán)和靜閥環(huán)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，周期性地改變鉆井液過(guò)流通道，從而產(chǎn)生周期性的水擊現(xiàn)象，使鉆柱發(fā)生劇烈的振動(dòng)，將水平段鉆柱的靜摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)摩擦，減小摩擦阻力，幫助鉆柱送進(jìn)。然而目前使用的水力振動(dòng)器，其動(dòng)閥環(huán)和靜閥環(huán)持續(xù)高速摩擦，使用一段時(shí)間后動(dòng)閥環(huán)和靜閥環(huán)均會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的磨損，必須進(jìn)行更換；并且對(duì)動(dòng)閥環(huán)和靜閥環(huán)的鏡面度要求很高，裝配精度也有較高要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是:為了解決大位移井和水平井水平段的鉆柱摩擦阻力大，鉆柱送進(jìn)困難的問(wèn)題，特提供一種鉆井用減摩降阻工具。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種鉆井用減摩降阻工具，是由上接頭、定子殼體、橡膠殼體、螺桿轉(zhuǎn)子、萬(wàn)向節(jié)殼體、萬(wàn)向節(jié)、動(dòng)閥筒、靜閥筒、推力軸承、閥筒殼體和下接頭構(gòu)成；其結(jié)構(gòu)特征是:上接頭上部和減震器絲扣連接，上接頭下部和定子殼體上部絲扣連接；橡膠定子固定于定子殼體內(nèi)腔，螺桿轉(zhuǎn)子置入橡膠定子內(nèi)腔；萬(wàn)向節(jié)殼體上部和定子殼體下部絲扣連接，萬(wàn)向節(jié)殼體下部和閥筒殼體上部絲扣連接；萬(wàn)向節(jié)上部和螺桿轉(zhuǎn)子下部絲扣連接，萬(wàn)向節(jié)下部和動(dòng)閥筒絲扣連接；靜閥筒外圓上端設(shè)置一圈凸起臺(tái)階，靜閥筒上部設(shè)置一盲孔，下部設(shè)置為絲扣，靜閥筒中部設(shè)置一靜閥筒腰型孔連通靜閥筒內(nèi)外腔；動(dòng)閥筒上端設(shè)置為絲扣，下部設(shè)置一盲孔，動(dòng)閥筒中部周向均勻設(shè)置三個(gè)斜孔連通動(dòng)閥筒內(nèi)外腔，動(dòng)閥筒下部設(shè)置一動(dòng)閥筒腰型孔連通動(dòng)閥筒內(nèi)外腔；推力軸承安裝在靜閥筒盲孔底部，動(dòng)閥筒下部置入靜閥筒上部盲孔內(nèi)，安裝完成后，動(dòng)閥筒腰型孔和靜閥筒腰型孔在軸向上對(duì)齊；靜閥筒上端凸起臺(tái)階和閥筒殼體內(nèi)腔的接觸面用密封圈密封，動(dòng)閥筒外圓和靜閥筒盲孔內(nèi)壁的接觸面用密封圈密封；下接頭上部周向均勻設(shè)置三個(gè)斜孔連通下接頭內(nèi)外腔；下接頭上部和靜閥筒下部絲扣連接，下接頭中部和閥筒殼體下部絲扣連接，下接頭下部和下部鉆柱絲扣連接。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:(1)本發(fā)明利用鉆井液驅(qū)動(dòng)，控制簡(jiǎn)單有效；(2)本發(fā)明工作后使鉆柱產(chǎn)生劇烈振動(dòng)，有效減小鉆柱和井壁之間的摩擦阻力；(3)幫助鉆柱送進(jìn)，延長(zhǎng)水平段長(zhǎng)度；(4)動(dòng)閥筒和靜閥筒之間安裝有推力軸承，避免了動(dòng)閥筒和靜閥筒直接接觸發(fā)生大的磨損。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本發(fā)明一種鉆井用減摩降阻工具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]圖2是動(dòng)閥筒和靜閥筒的圓柱面展開(kāi)圖；
[0009]圖中:1.上接頭、2.定子殼體、3.橡膠定子、4.螺桿鉆子、5.萬(wàn)向節(jié)殼體、6.萬(wàn)向節(jié)、7.動(dòng)閥筒、8.靜閥筒、9.推力軸承、10.閥筒殼體、11.下接頭、71.動(dòng)閥筒腰型孔、81.靜閥筒腰型孔。
【具體實(shí)施方式】
[0010]如圖1所示，本發(fā)明一種鉆井用減摩降阻工具，是由上接頭1、定子殼體2、橡膠殼體3、螺桿轉(zhuǎn)子4、萬(wàn)向節(jié)殼體5、萬(wàn)向節(jié)6、動(dòng)閥筒7、靜閥筒8、推力軸承9、閥筒殼體10和下接頭11構(gòu)成；其結(jié)構(gòu)特征是:上接頭I上部和減震器絲扣連接，上接頭I下部和定子殼體2上部絲扣連接；橡膠定子3固定于定子殼體2內(nèi)腔，螺桿轉(zhuǎn)子4置入橡膠定子3內(nèi)腔；萬(wàn)向節(jié)殼體5上部和定子殼體2下部絲扣連接，萬(wàn)向節(jié)殼體5下部和閥筒殼體10上部絲扣連接；萬(wàn)向節(jié)6上部和螺桿轉(zhuǎn)子4下部絲扣連接，萬(wàn)向節(jié)6下部和動(dòng)閥筒7絲扣連接；靜閥筒8外圓上端設(shè)置一圈凸起臺(tái)階，靜閥筒8上部設(shè)置一盲孔，下部設(shè)置為絲扣，如圖2所示，靜閥筒8中部設(shè)置一靜閥筒腰型孔81連通靜閥筒8內(nèi)外腔；動(dòng)閥筒7上端設(shè)置為絲扣，下部設(shè)置一盲孔，動(dòng)閥筒7中部周向均勻設(shè)置三個(gè)斜孔連通動(dòng)閥筒7內(nèi)外腔，如圖2所示，動(dòng)閥筒7下部設(shè)置一動(dòng)閥筒腰型孔71連通動(dòng)閥筒7內(nèi)外腔；推力軸承9安裝在靜閥筒8盲孔底部，動(dòng)閥筒7下部置入靜閥筒8上部盲孔內(nèi)，安裝完成后，動(dòng)閥筒腰型孔71和靜閥筒腰型孔81在軸向上對(duì)齊；靜閥筒8上端凸起臺(tái)階和閥筒殼體10內(nèi)腔的接觸面用密封圈密封，動(dòng)閥筒7外圓和靜閥筒8盲孔內(nèi)壁的接觸面用密封圈密封；下接頭11上部周向均勻設(shè)置三個(gè)斜孔連通下接頭11內(nèi)外腔；下接頭11上部和靜閥筒8下部絲扣連接，下接頭11中部和閥筒殼體10下部絲扣連接，下接頭11下部和下部鉆柱絲扣連接。
[0011]本發(fā)明一種鉆井用減摩降阻工具的工作原理是:下入本發(fā)明至水平井段，開(kāi)栗循環(huán)鉆井液，螺桿轉(zhuǎn)子4在鉆井液作用下旋轉(zhuǎn)，螺桿轉(zhuǎn)子4通過(guò)萬(wàn)向節(jié)6帶動(dòng)動(dòng)閥筒7旋轉(zhuǎn)，動(dòng)閥環(huán)腰型孔71和靜閥筒腰型孔81產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，其重合面積周期性地?cái)U(kuò)大和縮小，即鉆井液流道周期性地?cái)U(kuò)大和縮小，產(chǎn)生劇烈的水擊現(xiàn)象，使鉆柱發(fā)生劇烈振動(dòng)；鉆柱在減震器和本發(fā)明的共同作用下，摩擦阻力較小，鉆柱送進(jìn)更為容易。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鉆井用減摩降阻工具，是由上接頭(I)、定子殼體(2)、橡膠殼體(3)、螺桿轉(zhuǎn)子(4)、萬(wàn)向節(jié)殼體(5)、萬(wàn)向節(jié)(6)、動(dòng)閥筒(7)、靜閥筒(8)、推力軸承(9)、閥筒殼體(10)和下接頭(11)構(gòu)成；其特征在于:上接頭(I)上部和減震器絲扣連接，上接頭(I)下部和定子殼體(2)上部絲扣連接；橡膠定子(3)固定于定子殼體(2)內(nèi)腔，螺桿轉(zhuǎn)子(4)置入橡膠定子(3)內(nèi)腔；萬(wàn)向節(jié)殼體(5)上部和定子殼體(2)下部絲扣連接，萬(wàn)向節(jié)殼體(5)下部和閥筒殼體(10)上部絲扣連接；萬(wàn)向節(jié)(6)上部和螺桿轉(zhuǎn)子(4)下部絲扣連接，萬(wàn)向節(jié)(6)下部和動(dòng)閥筒(7)絲扣連接；靜閥筒(8)外圓上端設(shè)置一圈凸起臺(tái)階，靜閥筒(8)上部設(shè)置一盲孔，下部設(shè)置為絲扣，靜閥筒⑶中部設(shè)置一靜閥筒腰型孔(81)連通靜閥筒⑶內(nèi)外腔；動(dòng)閥筒(7)上端設(shè)置為絲扣，下部設(shè)置一盲孔，動(dòng)閥筒(7)中部周向均勻設(shè)置三個(gè)斜孔連通動(dòng)閥筒(7)內(nèi)外腔，動(dòng)閥筒(7)下部設(shè)置一動(dòng)閥筒腰型孔(71)連通動(dòng)閥筒(7)內(nèi)外腔；推力軸承(9)安裝在靜閥筒(8)盲孔底部，動(dòng)閥筒(7)下部置入靜閥筒(8)上部盲孔內(nèi)，安裝完成后，動(dòng)閥筒腰型孔(71)和靜閥筒腰型孔(81)在軸向上對(duì)齊瀞閥筒⑶上端凸起臺(tái)階和閥筒殼體(10)內(nèi)腔的接觸面用密封圈密封，動(dòng)閥筒(7)外圓和靜閥筒⑶盲孔內(nèi)壁的接觸面用密封圈密封；下接頭(11)上部周向均勻設(shè)置三個(gè)斜孔連通下接頭(11)內(nèi)外腔；下接頭(11)上部和靜閥筒⑶下部絲扣連接，下接頭(11)中部和閥筒殼體(10)下部絲扣連接，下接頭(11)下部和下部鉆柱絲扣連接。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種大位移井和水平井鉆井用的減摩降阻工具。它解決大位移井和水平井水平段的鉆柱摩擦阻力大，鉆柱送進(jìn)困難的問(wèn)題。其技術(shù)方案是：上接頭上部和減震器絲扣連接，上接頭下部和定子殼體上部絲扣連接；橡膠定子固定于定子殼體內(nèi)腔，螺桿轉(zhuǎn)子置入橡膠定子內(nèi)腔；萬(wàn)向節(jié)殼體上部和定子殼體下部絲扣連接，萬(wàn)向節(jié)殼體下部和閥筒殼體上部絲扣連接；萬(wàn)向節(jié)上部和螺桿轉(zhuǎn)子下部絲扣連接，萬(wàn)向節(jié)下部和動(dòng)閥筒絲扣連接；推力軸承安裝在靜閥筒盲孔底部，動(dòng)閥筒下部置入靜閥筒上部盲孔內(nèi)；下接頭上部和靜閥筒下部絲扣連接，下接頭中部和閥筒殼體下部絲扣連接。本發(fā)明能減小鉆柱和井壁之間的摩擦阻力，幫助鉆柱送進(jìn)，延長(zhǎng)水平段長(zhǎng)度。
【IPC分類(lèi)】E21B7/24
【公開(kāi)號(hào)】CN105221074
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510600729
【發(fā)明人】張梁, 梁政, 趙勇, 葉哲偉, 鄧嚴(yán), 劉穩(wěn)
【申請(qǐng)人】西南石油大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年9月18日