CN104832083A - 螺杆钻具及其破岩钻井方法 - Google Patents
螺杆钻具及其破岩钻井方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104832083A CN104832083A CN201510129971.0A CN201510129971A CN104832083A CN 104832083 A CN104832083 A CN 104832083A CN 201510129971 A CN201510129971 A CN 201510129971A CN 104832083 A CN104832083 A CN 104832083A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- valve plate
- eccentric orfice
- fixed valve
- hydraulic motor
- helicoid hydraulic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 118
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 title abstract 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 20
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 14
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 12
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 11
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 6
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 26
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 17
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 13
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 210000002583 cell-derived microparticle Anatomy 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 3
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 3
- 238000009527 percussion Methods 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000036346 tooth eruption Effects 0.000 description 2
- 241001074085 Scophthalmus aquosus Species 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B4/00—Drives for drilling, used in the borehole
- E21B4/16—Plural down-hole drives, e.g. for combined percussion and rotary drilling; Drives for multi-bit drilling units
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
- E21B34/06—Valve arrangements for boreholes or wells in wells
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/04—Directional drilling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Hydraulic Motors (AREA)
Abstract
本发明涉及一种螺杆钻具，由防掉总成、马达总成、万向轴总成和传动轴总成组成，其中传动轴总成由芯轴、下TC外筒、上齿轮、传动杆、下齿轮、阀壳、动阀片和定阀片组成；所述传动轴总成的芯轴内部为通过外齿圈与传动轴总成下齿轮连接的动阀片；芯轴与阀壳通过螺纹连接；定阀片通过螺纹固定在阀壳内部；可以旋转的动阀片和固定在阀壳内部的定阀片通过光滑的端面接触。本发明还涉及螺杆钻具的破岩钻井方法。通过本发明提供的螺杆钻具及其破岩钻井方法，可以有效的提高破岩效率和钻井机械速度，降低钻井成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种螺杆钻具及其破岩钻井方法，用于石油天然气勘探开发中钻井工程领域。
背景技术
钻井工程占油气开发成本的50%以上，投资大，且风险高，提高钻井效率是降低勘探开发成本的最佳途径。随着深井、超深井、易斜井、硬地层、水平井及大位移井在石油钻井中所占的比例越来越大，深井中遇到的硬地层和坚硬地层用常规单纯旋转钻进方法破岩效果差，钻进效率低，深井中的井斜问题也日益突出；在水平井和大位移钻井中，随着水平位移的增加，水平井的加压更为困难，钻具的损坏也更为严重。近三五年，提高钻速、降低钻井成本是石油工程领域高度需求的技术之一。
目前，提高破岩效率主要从三个方面研究：
一.机械高效破岩法。
1.新型高效钻头。2001年休斯克里斯坦森公司生产的BD536PDC钻头创造了一次下井钻深6994m的世界纪录。
2.旋冲钻具。国内外对用旋冲钻技术来解决这些问题比任何时候都重视，并投入大量人力物力进行研究。目前，旋冲钻井技术因冲击器质量不过关，寿命还达不到所需要的时间，满足不了实际钻井的需要，不能广泛推广。冲击器是通过冲锤提供冲击力的，这种工作原理决定了提高其质量是十分困难的。
3.扭冲工具。在井下，PDC 钻头的运动是极其无序的，包括横向、纵向和扭向的振动及这几种振动的组合。井下横向、纵向和扭向的振动将分别表现为:回转、钻头弹跳、粘滑。只有当能量积蓄到红线以上时，岩层才会被剪切。井下振动会损坏单个 PDC 切削齿, 导致钻头寿命降低，引起扭矩波动干扰定向控制和随钻测井LWD信号，以及产生不规则井眼降低井身质量。
扭冲工具巧妙地将泥浆的流体能量转换成扭向的、高频的、均匀稳定的机械冲击能量，产生 750-1500 次/分钟甚至更高的高频的、均匀的、扭矩方向的冲击力，并直接传递给 PDC 钻头，就相当于每分钟750-1500次切削地层，使钻头和井底始终保持连续性，完全改变了PDC钻头的运动。使用扭力冲击发生器，会大大增加 ROP机械钻速和钻井导向性，使 PDC 更有效地剪切破碎地层。很好地将这种粘滑现象大大的消除。由于是在扭向上产生稳定均匀的高频冲击，所以只适用于PDC钻头，并对金刚石覆合片起到保护作用，从而延长 PDC 钻头寿命，在使用的同时也减弱其他钻具的疲劳强度, 延长其他钻具的寿命。
实践表明：扭冲工具能显著提高机械钻速，降低成本。
4.降低摩擦阻力工具。
定向井和水平井钻进过程中，由钻具组合与井壁摩擦所造成的额外扭矩与摩阻，导致机械钻速低、工具面控制困难、单趟钻进尺很少、异常严重的钻柱和钻头磨损等；当累积摩擦力超过所施加钻压时，迫使管柱发生正旋弯曲或螺旋屈曲，就会出现托压现象。对于定向井和水平井而言，高摩阻还会形成弯曲井眼，从而造成钻机钻达最大深度的能力降低。
实践表明，利用水力脉冲产生钻柱轴向振荡，可有效降低滑动钻进钻具组合与井壁的摩擦力并有效改善钻压传递，进行定向滑动钻进效果明显； 还可减小井下扭转，减轻横向振动并提高机械钻速。应用水力振荡器，定向钻进效率能够得到大幅度提高，可以钻出更为平滑的井眼，而且单趟钻效率提高很多。目前，国外水力振荡减阻工具已经非常成熟，已经成为国外最常用的钻井减阻工具，在页岩气开发中，数口井应用了水力振荡减阻工具，取得了良好的效果。水力振荡减阻工具在国内应用中均能有效提高机械钻速。
二.射流辅助钻井破岩方法。
1.井下增压泵。通过井下增压泵增压达100MPa以上的超高压射流，提高机械钻速2倍，但最多工作50h失效，其关键技术室增压结构和使用寿命。
2.井下它激增压装置，主要依靠射流卷吸作用或者共振腔反馈作用或者环空流体压力的它激作用。水力脉冲空化射流发生器能够耦合自振空化效应和流体的扰动作用，将钻头处的连续射流耦合成脉冲空化射流。其在井底欠平衡状态下产生3种效应—水力脉冲、空化冲蚀和局部瞬时负压，这3种效应能很好地改善井底流场、提高井底净化效率和辅助破岩，起到提高机械钻速的作用
三.欠平衡钻井技术提高破岩效率的方法。
欠平衡钻井是指在钻井时井底压力小于地层压力，地底的流体有控制地进入井筒并且循环到地面上的钻井技术。
20世纪90年代，欠平衡钻井技术开始在国外迅速发展，目前全球装备的欠平衡钻井数量已经超过1.5万口，到2010年将超过2万口。在许多发达国家，欠平衡钻井已经成为常规钻井技术，例如，美国、加拿大两国的欠平衡钻井已经占到本国钻井总量的1/5左右。国外应用结果表明:低压欠平衡钻井可以提高钻速4至10倍，钻头寿命可延长1倍以上。
我国欠平衡钻井技术发展也比较快。例如：风南8井日前在三开3629～4257.01米井段实施泡沫欠平衡钻井，平均机械钻速由常规泥浆钻井的0.55米/小时提高至2.81米/小时，提速510%，节约钻井周期48天。
又如：由于柯柯亚区块地层研磨性强、可钻性差、夹层多，在常规钻井过程中往往存在机械钻速低、钻头寿命短、钻井周期长、钻井成本高等难题。该区块曾多次试验新型钻头、井下工具、调整钻井参数和钻井液性能等措施，都没有取得明显效果。为实现尽快上产，吐哈油田公司决定在柯19-3井800—2500米井段试验充气欠平衡钻井，以达到提速和节约钻井成本目的。该井于10月20日开始欠平衡钻进，至10月23日，单只钻头欠平衡钻井进尺达429米，纯钻时间47.58小时，该段平均机械钻速9.02m/h，创下了柯柯亚区块钻井平均机速历史新高，相对于同区块各邻井机械钻速提高1—2倍，同型号单只钻头进尺提高2—4倍，不仅大幅度提高了机械钻速，缩短了钻井周期，而且还节约了钻井成本。
以上各种提高破岩效率的方法或工具，都是从不同角度出发设计的，都具有独立性，甚至不能同时应用。例如扭冲工具能很好改善PDC钻头的受力情况，提高机械钻速，但还需要与螺杆钻具等井下动力工具一起使用，才能进行定向井或水平井钻井，而且对钻具长度和钻井参数有较高要求。能否将这些方法集成在一个工具上。又如，水力振荡器工具能很好的解决水平井托压问题，但也需要与螺杆马达等动力工具配合使用，才能进行水平井钻进。另外，有些破岩工具对井下钻具组合还有较大影响。例如井下增压泵，必须设置在动力工具的前端，造成动力工具与钻头之间的距离较长，在足够大钻压钻井过程，容易造成钻具与井壁之间发生涡动，磨损失效，发生断钻具，掉钻头等事故。
中国专利号：CN102777122B，授权公告日2014年07月09日，发明专利的名称为一种冲击式螺杆钻具，该专利案公开了“冲击式螺杆钻具，解决了现有技术中螺杆钻具瞬间产生冲击力使钻头的切削齿容易损坏的问题，包括依次连接的旁通阀总成，马达总成，万向轴总成和传动轴总成，其中，旁通阀总成主要由阀体、阀芯、弹簧、筛板组成，马达总成主要由定子壳体和转子组成，万向轴总成主要由万向轴壳体和万向轴组成，传动轴总成主要由传动轴壳体、中空的传动轴、推力轴承组和径向轴承组构成；所述传动轴总成和万向轴总成之间设有流量调节总成。”其流量调节总成距离钻头较远，且阀调节的频率较高，产生的负压波脉冲传递到钻头喷嘴时，钻具环空的高压波已经回传到钻头，补偿了压力不平衡，不能达到瞬时欠平衡钻进效果，另外，流量调节总成设置在水冒附近，水击增压造成传动轴两端的压差更大，使传动轴受力状况更复杂，影响螺杆动力工具输出扭矩。
中国专利号：CN101581196A，公开日2009年11月18日，发明专利的名称为具有冲击功能的螺杆钻具传动轴总成的制作方法，该专利案公开了“一种具有冲击功能的螺杆钻具传动轴总成，它具有传动轴及外体，外体与传动轴之间设有双向限位轴承，特点是，传动轴分为上传动轴和下传动轴两部分，对应于传动轴的外体也分为上、下外体两部分，在下外体与下传动轴之间的环形空腔内活动设有连为一体的环形刚体冲击套和上启振座，在环形刚体冲击套的下端设有冲击座，冲击座固定连接在下传动轴上，在上启振座与下传动轴之间、环形刚体冲击套与下传动轴之间设有启振装置，在上启振座与下启振座接触的端面上沿周 向平面对应的分别设置N个等分等高度等斜度的斜面”。由于螺杆钻具传动轴不仅输出扭矩，还为钻头提高较大钻压，在传动轴上设置斜面；让上下轴在旋转过程，斜面推动上部钻具上移，然后突然下移而产生冲击，必然要消耗较大能量，使螺杆钻具的输出扭矩受到较大影响，甚至憋压，造成地面立管压力猛增。
因此有必要设计一种螺杆钻具及其破岩钻井方法，以克服上述问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种螺杆钻具及其破岩钻井方法，从而提高破岩效率和钻井机械速度，降低钻井成本。
本发明是这样实现的：
本发明提供一种螺杆钻具，由防掉总成、马达总成、万向轴总成和传动轴总成组成，其中传动轴总成由芯轴、下TC外筒、上齿轮、传动杆、下齿轮、阀壳、动阀片和定阀片组成；所述传动轴总成的芯轴内部为通过外齿圈与传动轴总成下齿轮连接的动阀片；芯轴与阀壳通过螺纹连接；定阀片通过螺纹固定在阀壳内部；可以旋转的动阀片和固定在阀壳内部的定阀片通过光滑的端面接触。
进一步地，所述的动阀片上端设置有齿轮，下端设置为偏心孔；所述定阀片外部设置螺纹扣，其内部设置为偏心孔。
进一步地，所述定阀片的偏心孔的大小与动阀片偏心孔的大小相同；定阀片的偏心孔的偏心距与动阀片偏心孔的偏心距相同；定阀片的中心孔的大小与动阀片的中心孔的大小相同。
进一步地，所述的动阀片由2-4个均布偏心孔和一个中心孔组成。
进一步地，所述定阀片由2-4个均布偏心孔和一个中心孔组成。
本发明还提供一种螺杆钻具的破岩钻井方法，包括以下步骤：步骤一：在螺杆钻具的上端与振荡短接或常规钻具组合通过螺纹连接，其下端和钻头通过螺纹连接；步骤二：在正常钻进时，钻井液流经马达总成，驱动其转子旋转，通过万向轴总成使传动轴总成内的芯轴相对下TC外筒旋转；迫使设置在芯轴下端与下TC外筒的齿圈之间设置上齿轮在芯轴内旋转；并使通过传动杆连接的下齿轮旋转；步骤三：旋转的下齿轮驱动设置有齿轮和偏心孔的动阀片上端的外齿圈，使动阀片下端面相对定阀片上端面旋转，动阀片的偏心孔与定阀片的偏心孔发生相对运动，使两个偏心孔周期性的交错和完全重叠，其有效流通面积发生周期性的变化，从而在定阀片的两边发生水击现象，形成周期性变化的水击压力P（t）=Asin(t)；步骤四：当动阀片的偏心孔与定阀片的偏心孔形成的有效流通面积由大变小时，在定阀片上部产生水击增压P（t）逐渐增大，使螺杆钻具两端的工作压降ΔP逐渐减小；当动阀片的偏心孔与定阀片的偏心孔形成的有效流通面积由小变大时，在定阀片上部产生水击增压P（t）逐渐降低，使螺杆钻具两端的工作压降ΔP逐渐增大；步骤五：根据螺杆输出扭矩公式T=(ΔP·q)/(2π)知，当动阀片的偏心孔与定阀片的偏心孔形成的有效流通面积由大变小时，螺杆钻具输出扭矩T由大变小；当动阀片的偏心孔与定阀片的偏心孔形成的有效流通面积由小变大时，螺杆钻具输出扭矩T由 小变大，从而使与螺杆钻具连接的钻头输出的扭矩随着时间t周期性变化，将泥浆的流体能量转换成扭向的、高频的、均匀稳定的机械冲击能量，产生高频的、均匀的、扭矩方向的冲击力，并直接传递给钻头；其中，当动阀片的偏心孔与定阀片的偏心孔形成的有效流通面积周期性的变化时，在定阀片上部形成周期性变化的水击增压波P（t）沿着螺杆钻具内部流道向上传递，使与螺杆钻具上部连接的振荡短接和钻柱发生轴向振荡；当动阀片的偏心孔与定阀片的偏心孔形成的有效流通面积由大变小时，在定阀片下部形成的水击背压波P（t）逐渐减小，钻头输出的水功率逐渐减小，而钻头上部环空钻井液由于惯性继续向上流动，从而在钻头正下方产生局部欠平衡状态，提高钻头的破岩效率；当动阀片的偏心孔与定阀片的偏心孔形成的有效流通面积由小变大时，在定阀片下部形成的水击背压波P（t）逐渐增大，钻头输出的水功率逐渐增大，推动钻头上部环空钻井液继续向上流动，从而使环空始终处于平衡状态；当动阀片的偏心孔与定阀片的偏心孔形成的有效流通面积周期性变化时，钻头正下方产生周期性的瞬时局部欠平衡状态。
与现有技术相比，本发明具有以下显著的技术进步和突出的有益效果：
1.本发明的螺杆钻具不仅具有常规螺杆钻具的功能，还具有扭冲、振荡和脉冲式欠平衡等功能。
本发明是在常规螺杆钻具的传动轴上设置阀系统，动阀片运动所需要的功率远远小于螺杆钻具输出功率，不影响钻头旋转破岩所需要的输出功率。动阀片和定阀片的有效流通面积发生周期性的变大变小，在定阀片的两边发生水击现象，形成周期性变化的水击压力P（t）=Asin(t)，从而实现螺杆钻具输出的扭矩T周期性变化，与螺杆钻具上部连接的振荡短接和钻柱轴向振荡，使钻头正下方产生周期性的瞬时局部欠平衡状态，使螺杆钻具具有多功能。
2.所述螺杆钻具具有扭冲功能。旋转的下齿轮驱动设置有齿轮和偏心孔的动阀片上端的外齿圈，使动阀片下端面相对定阀片上端面旋转，动阀片的偏心孔与定阀片的偏心孔发生相对运动，使两个偏心孔周期性的交错和完全重叠，其有效流通面积发生周期性的变化，从而在定阀片的两边发生水击现象，形成周期性变化的水击压力P（t）=Asin(t)；当动阀片的偏心孔与定阀片的偏心孔形成的有效流通面积由大变小时，在定阀片上部产生水击增压P（t）逐渐增大，使螺杆钻具两端的工作压降ΔP逐渐减小；当动阀片的偏心孔与定阀片的偏心孔形成的有效流通面积由小变大时，在定阀片上部产生水击增压P（t）逐渐降低，使螺杆钻具两端的工作压降ΔP逐渐增大。
根据螺杆输出扭矩公式T=(ΔP·q)/(2π)知，当动阀片的偏心孔与定阀片的偏心孔形成的有效流通面积由大变小时，螺杆钻具输出扭矩T由 大变小；当动阀片的偏心孔与定阀片的偏心孔形成的有效流通面积由小变大时，螺杆钻具输出扭矩T由 小变大。从而使与螺杆钻具连接的钻头输出的扭矩随着时间t周期性变化，将泥浆的流体能量转换成扭向的、高频的、均匀稳定的机械冲击能量，产生高频的、均匀的、扭矩方向的冲击力，并直接传递给 PDC 钻头，完全改变了PDC钻头的运动，增加 ROP机械钻速和钻井导向性，使 PDC 更有效地剪切破碎地层。同时，螺杆钻具输出的周期性变化的扭矩能很好地将钻头的粘滑现象。
由于是在扭向上产生稳定均匀的高频冲击，所以适用于PDC钻头，并对金刚石覆合片起到保护作用，从而延长 PDC 钻头寿命，在使用的同时也减弱其他钻具的疲劳强度, 延长其他钻具的寿命。
3.本发明与振荡短接配合，解决水平井和定向井钻进过程中的托压问题。
当动阀片的偏心孔与定阀片的偏心孔形成的有效流通面积周期性的变化时，在定阀片上部形成周期性变化的水击增压波P（t）沿着螺杆钻具内部流道向上传递，使与螺杆钻具上部连接的振荡短接和钻柱发生轴向振荡，可有效降低滑动钻进钻具组合与井壁的摩擦力并有效改善钻压传递，进行定向滑动钻进效果明显； 还可减小井下扭转，减轻横向振动并提高机械钻速。
4.本发明具有欠平衡钻井功能，同时克服了常规欠平衡的缺点。
当动阀片的偏心孔与定阀片的偏心孔形成的有效流通面积由大变小时，在定阀片下部形成的水击背压波P（t）逐渐减小，钻头输出的水功率逐渐减小，而钻头上部环空钻井液由于惯性继续向上流动，从而在钻头正下方产生局部欠平衡状态，提高钻头的破岩效率；
当动阀片的偏心孔与定阀片的偏心孔形成的有效流通面积由小变大时，在定阀片下部形成的水击背压波P（t逐渐增大，钻头输出的水功率逐渐增大，推动钻头上部环空钻井液继续向上流动，从而使环空始终处于平衡状态，从而克服了常规欠平衡钻井技术的怕出水和出H2S等缺点。
5.本发明是由一种螺杆钻具形成的扭冲、振荡和脉冲式欠平衡综合破岩钻井方法，比单一工具形成的破岩方法效果更好。
6.本发明的螺杆钻具更安全可靠。
常规扭冲工具或者脉冲不能为钻头提供旋转动能，需要设置在动力工具与钻头之间；水力振荡器需要专门的动力为阀轴系统提供动能；本发明不增加螺杆钻具的长度，而是在传动轴内部设置阀系统，直接由螺杆钻具本身具有的旋转动力驱动动阀片旋转，螺杆钻具不仅多功能，且工具更简单，更安全可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为螺杆钻具的结构示意图；
图2为传动轴的A-A横截面示意图；
图3为传动轴的B-B横截面示意图；
图4为传动轴的Ⅰ处局部放大结构示意图；
图5为具有偏心孔的动阀片与具有偏心孔的定阀片的相对运动关系示意图；
图6为动阀片结构示意图；
图7为动阀片C-C横截面示意图；
图8为定阀片结构示意图；
图9为阀上下两边产生水击的示意图；
图10为螺杆钻具两端压差-时间关系示意图；
图11为螺杆钻具输出的扭矩-时间关系示意图。
图中：1、旁通阀总成；2、马达总成；3、万向轴总成；4、传动轴总成；4a、传动轴总成外壳；4b、传动轴总成芯轴；4c、上齿轮；4d、传递杆；4e、下齿轮；4f、阀壳；4g、动阀片；4h、定阀片；41、动阀片的偏心孔；42、动阀片的中心孔；43、定阀片的偏心孔；44、动阀片的中心孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图11，本发明实施例提供一种螺杆钻具及其破岩钻井方法，本发明通过在螺杆钻具的传动轴内部设置阀轴系统，利用其部分动力使动阀片旋转，有效流通面积周期性变化，产生的周期性水击，使螺杆钻具输出的扭矩周期性变化，水击压力波沿螺杆钻具内部流道向上传递给振荡短接，使钻具轴向振荡，与螺杆钻具下部连接的钻头输出的水功率周期性变化，从而形成一种扭冲、振荡和脉冲式欠平衡综合破岩方法，提高钻头破岩效率。
本发明提供的第一实施例：如图1-5，9-11所示，一种螺杆钻具，由防掉总成1、马达总成2、万向轴总成3和传动轴总成4组成，其中传动轴总成4由芯轴4a、下TC外筒4b、上齿轮4c、传动杆4d、下齿轮4e、阀壳4f、动阀片4g和定阀片4h组成；传动轴总成4的芯轴4a内部为通过外齿圈与传动轴总成4下齿轮4e连接的动阀片4g；芯轴4a与阀壳4f通过螺纹连接；定阀片4h通过螺纹固定在阀壳4f内部；可以旋转的动阀片4g和固定在阀壳4f内部的定阀片4h通过光滑的端面接触。
所述的动阀片4g上端设置有齿轮和下端设置为偏心孔；所述定阀片4h外部设置螺纹扣，其内部设置为偏心孔。
所述的定阀片4h的偏心孔的大小与动阀片4g偏心孔的大小相同；定阀片4h的偏心孔的偏心距与动阀片4g偏心孔的偏心距相同；定阀片4h的中心孔的大小与动阀片4g的中心孔的大小相同。
所述螺杆钻具形成的扭冲、振荡和脉冲综合破岩钻井方法，其包括以下步骤：
步骤一：在螺杆钻具的上端与振荡短接或常规钻具组合通过螺纹连接，其下端和钻头通过螺纹连接。
步骤二：在正常钻进时，钻井液流经马达总成2，驱动其转子旋转，通过万向轴总成3使传动轴总成4内的芯轴4a相对下TC外筒4b旋转；迫使设置在芯轴4a下端与下TC外筒4b的齿圈之间设置上齿轮4c在芯轴4a内旋转；并使通过传动杆4d连接的下齿轮4e旋转；
步骤三：如图9所示，旋转的下齿轮4e驱动设置有齿轮和偏心孔的动阀片4g上端的外齿圈，使动阀片4g下端面相对定阀片4h上端面旋转，动阀片4g的偏心孔与定阀片4h的偏心孔发生相对运动，使两个偏心孔周期性的交错和完全重叠，其有效流通面积发生周期性的变化，从而在定阀片4h的两边发生水击现象，形成周期性变化的水击压力P（t）=Asin(t)；
步骤四：如图10所示，当动阀片4g的偏心孔与定阀片4h的偏心孔形成的有效流通面积由大变小时，在定阀片4h上部产生水击增压P（t）逐渐增大，使螺杆钻具两端的工作压降ΔP逐渐减小；当动阀片4g的偏心孔与定阀片4h的偏心孔形成的有效流通面积由小变大时，在定阀片4h上部产生水击增压P（t）逐渐降低，使螺杆钻具两端的工作压降ΔP逐渐增大。
步骤五：如图11所示，根据螺杆输出扭矩公式T=(ΔP·q)/(2π)知，当动阀片4g的偏心孔与定阀片4h的偏心孔形成的有效流通面积由大变小时，螺杆钻具输出扭矩T由 大变小；当动阀片4g的偏心孔与定阀片4h的偏心孔形成的有效流通面积由小变大时，螺杆钻具输出扭矩T由 小变大。从而使与螺杆钻具连接的钻头输出的扭矩随着时间t周期性变化，将泥浆的流体能量转换成扭向的、高频的、均匀稳定的机械冲击能量，产生高频的、均匀的、扭矩方向的冲击力，并直接传递给 PDC 钻头。
其中，当动阀片4g的偏心孔与定阀片4h的偏心孔形成的有效流通面积周期性的变化时，在定阀片4h上部形成周期性变化的水击增压波P（t）沿着螺杆钻具内部流道向上传递，使与螺杆钻具上部连接的振荡短接和钻柱发生轴向振荡。
当动阀片4g的偏心孔与定阀片4h的偏心孔形成的有效流通面积由大变小时，在定阀片4h下部形成的水击背压波P（t）逐渐减小，钻头输出的水功率逐渐减小，而钻头上部环空钻井液由于惯性继续向上流动，从而在钻头正下方产生局部欠平衡状态，提高钻头的破岩效率；当动阀片4g的偏心孔与定阀片4h的偏心孔形成的有效流通面积由小变大时，在定阀片4h下部形成的水击背压波P（t）逐渐增大，钻头输出的水功率逐渐增大，推动钻头上部环空钻井液继续向上流动，从而使环空始终处于平衡状态；当动阀片4g的偏心孔与定阀片4h的偏心孔形成的有效流通面积周期性变化时，钻头正下方产生周期性的瞬时局部欠平衡状态。
本发明提供的第二实施例，图1和6-11所示，一种螺杆钻具，由防掉总成1、马达总成2、万向轴总成3和传动轴总成4组成，其中传动轴总成4由芯轴4a、下TC外筒4b、上齿轮4c、传动杆4d、下齿轮4e、阀壳4f、动阀片4g和定阀片4h组成；所述传动轴总成4的芯轴4a内部为通过外齿圈与传动轴总成4下齿轮4e连接的动阀片4g；芯轴4a与阀壳4f通过螺纹连接；定阀片4h通过螺纹固定在阀壳4f内部；可以旋转的动阀片4g和固定在阀壳4f内部的定阀片4h通过光滑的端面接触。
所述的动阀片4g由2-4个均布偏心孔41和一个中心孔42组成；所述定阀片4h由2-4个均布偏心孔43和一个中心孔44组成。
所述定阀片4h的偏心孔41的大小与动阀片4g偏心孔43大小相同；定阀片4h的中心孔42与动阀片4g中心孔44的大小相同。
所述螺杆钻具形成的扭冲、振荡和脉冲综合破岩钻井方法如下：所述的动阀片4g由2-4个均布偏心孔41和一个中心孔42组成；所述所述定阀片4h由2-4个均布偏心孔43和一个中心孔44组成。动阀片4g的中心孔42和定阀片4h的中心孔44对正连通。当旋转的下齿轮4e驱动设置有齿轮的动阀片4g旋转时，使动阀片4g下端面相对定阀片4h上端面旋转，动阀片4g的偏心孔41与定阀片4h的偏心孔43发生周期性的完全重叠、交错和完全关闭；动阀片4g和定阀片4h的有效流通面积发生周期性的变大变小，在定阀片4h的两边发生水击现象，形成周期性变化的水击压力P（t）=Asin(t)，从而实现螺杆钻具输出的扭矩T周期性变化，与螺杆钻具上部连接的振荡短接和钻柱轴向振荡，使钻头正下方产生周期性的瞬时局部欠平衡状态，形成的一种扭冲、振荡和脉冲综合破岩钻井方法。
与现有技术相比，本发明具有以下显著的技术进步和突出的有益效果：
1.本发明的螺杆钻具不仅具有常规螺杆钻具的功能，还具有扭冲、振荡和脉冲式欠平衡等功能。
本发明是在常规螺杆钻具的传动轴上设置阀系统，动阀片运动所需要的功率远远小于螺杆钻具输出功率，不影响钻头旋转破岩所需要的输出功率。动阀片和定阀片的有效流通面积发生周期性的变大变小，在定阀片的两边发生水击现象，形成周期性变化的水击压力P（t）=Asin(t)，从而实现螺杆钻具输出的扭矩T周期性变化，与螺杆钻具上部连接的振荡短接和钻柱轴向振荡，使钻头正下方产生周期性的瞬时局部欠平衡状态，使螺杆钻具具有多功能。
2.所述螺杆钻具具有扭冲功能。旋转的下齿轮驱动设置有齿轮和偏心孔的动阀片上端的外齿圈，使动阀片下端面相对定阀片上端面旋转，动阀片的偏心孔与定阀片的偏心孔发生相对运动，使两个偏心孔周期性的交错和完全重叠，其有效流通面积发生周期性的变化，从而在定阀片的两边发生水击现象，形成周期性变化的水击压力P（t）=Asin(t)；当动阀片的偏心孔与定阀片的偏心孔形成的有效流通面积由大变小时，在定阀片上部产生水击增压P（t）逐渐增大，使螺杆钻具两端的工作压降ΔP逐渐减小；当动阀片的偏心孔与定阀片的偏心孔形成的有效流通面积由小变大时，在定阀片上部产生水击增压P（t）逐渐降低，使螺杆钻具两端的工作压降ΔP逐渐增大。
根据螺杆输出扭矩公式T=(ΔP·q)/(2π)知，当动阀片的偏心孔与定阀片的偏心孔形成的有效流通面积由大变小时，螺杆钻具输出扭矩T由 大变小；当动阀片的偏心孔与定阀片的偏心孔形成的有效流通面积由小变大时，螺杆钻具输出扭矩T由 小变大。从而使与螺杆钻具连接的钻头输出的扭矩随着时间t周期性变化，将泥浆的流体能量转换成扭向的、高频的、均匀稳定的机械冲击能量，产生高频的、均匀的、扭矩方向的冲击力，并直接传递给 PDC 钻头，完全改变了PDC钻头的运动，增加 ROP机械钻速和钻井导向性，使 PDC 更有效地剪切破碎地层。同时，螺杆钻具输出的周期性变化的扭矩能很好地将钻头的粘滑现象。
由于是在扭向上产生稳定均匀的高频冲击，所以适用于PDC钻头，并对金刚石覆合片起到保护作用，从而延长 PDC 钻头寿命，在使用的同时也减弱其他钻具的疲劳强度, 延长其他钻具的寿命。
3.本发明与振荡短接配合，解决水平井和定向井钻进过程中的托压问题。
当动阀片的偏心孔与定阀片的偏心孔形成的有效流通面积周期性的变化时，在定阀片上部形成周期性变化的水击增压波P（t）沿着螺杆钻具内部流道向上传递，使与螺杆钻具上部连接的振荡短接和钻柱发生轴向振荡，可有效降低滑动钻进钻具组合与井壁的摩擦力并有效改善钻压传递，进行定向滑动钻进效果明显； 还可减小井下扭转，减轻横向振动并提高机械钻速。
4.本发明具有欠平衡钻井功能，同时克服了常规欠平衡的缺点。
当动阀片的偏心孔与定阀片的偏心孔形成的有效流通面积由大变小时，在定阀片下部形成的水击背压波P（t）逐渐减小，钻头输出的水功率逐渐减小，而钻头上部环空钻井液由于惯性继续向上流动，从而在钻头正下方产生局部欠平衡状态，提高钻头的破岩效率；
当动阀片的偏心孔与定阀片的偏心孔形成的有效流通面积由小变大时，在定阀片下部形成的水击背压波P（t）逐渐增大，钻头输出的水功率逐渐增大，推动钻头上部环空钻井液继续向上流动，从而使环空始终处于平衡状态，从而克服了常规欠平衡钻井技术的怕出水和出H2S等缺点。
5.本发明是由一种螺杆钻具形成的扭冲、振荡和脉冲式欠平衡综合破岩钻井方法，比单一工具形成的破岩方法效果更好。
6.本发明的螺杆钻具更安全可靠。
常规扭冲工具或者脉冲不能为钻头提供旋转动能，需要设置在动力工具与钻头之间；水力振荡器需要专门的动力为阀轴系统提供动能；本发明不增加螺杆钻具的长度，而是在传动轴内部设置阀系统，直接由螺杆钻具本身具有的旋转动力驱动动阀片旋转，螺杆钻具不仅多功能，且工具更简单，更安全可靠。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种螺杆钻具，由防掉总成 (1)、马达总成（2）、万向轴总成（3）和传动轴总成（4）组成，其中传动轴总成（4）由芯轴（4a）、下TC外筒（4b）、上齿轮（4c）、传动杆（4d）、下齿轮（4e）、阀壳（4f）、动阀片（4g）和定阀片（4h）组成；其特征在于：
所述传动轴总成（4）的芯轴（4a）内部为通过外齿圈与传动轴总成（4）下齿轮（4e）连接的动阀片（4g）；
芯轴（4a）与阀壳（4f）通过螺纹连接；
定阀片（4h）通过螺纹固定在阀壳（4f）内部；可以旋转的动阀片（4g）和固定在阀壳（4f）内部的定阀片（4h）通过光滑的端面接触。
2.如权利要求1所述的螺杆钻具，其特征在于：所述的动阀片（4g）上端设置有齿轮，下端设置为偏心孔；所述定阀片（4h）外部设置螺纹扣，其内部设置为偏心孔。
3.如权利要求2所述的螺杆钻具，其特征在于：所述定阀片（4h）的偏心孔的大小与动阀片（4g）偏心孔的大小相同；定阀片（4h）的偏心孔的偏心距与动阀片（4g）偏心孔的偏心距相同；定阀片（4h）的中心孔的大小与动阀片（4g）的中心孔的大小相同。
4.如权利要求3所述的螺杆钻具，其特征在于：所述的动阀片（4g）由2-4个均布偏心孔（41）和一个中心孔（42）组成。
5.如权利要求4所述的螺杆钻具，其特征在于：所述定阀片（4h）由2-4个均布偏心孔（43）和一个中心孔（44）组成。
6.如权利要求1至5任一项所述的螺杆钻具的破岩钻井方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：在螺杆钻具的上端与振荡短接或常规钻具组合通过螺纹连接，其下端和钻头通过螺纹连接；
步骤二：在正常钻进时，钻井液流经马达总成（2），驱动其转子旋转，通过万向轴总成（3）使传动轴总成（4）内的芯轴（4a）相对下TC外筒（4b）旋转；迫使设置在芯轴（4a）下端与下TC外筒（4b）的齿圈之间设置上齿轮（4c）在芯轴（4a）内旋转；并使通过传动杆（4d）连接的下齿轮（4e）旋转；
步骤三：旋转的下齿轮（4e）驱动设置有齿轮和偏心孔的动阀片（4g）上端的外齿圈，使动阀片（4g）下端面相对定阀片（4h）上端面旋转，动阀片（4g）的偏心孔与定阀片（4h）的偏心孔发生相对运动，使两个偏心孔周期性的交错和完全重叠，其有效流通面积发生周期性的变化，从而在定阀片（4h）的两边发生水击现象，形成周期性变化的水击压力P（t）=Asin(t)；
步骤四：当动阀片（4g）的偏心孔与定阀片（4h）的偏心孔形成的有效流通面积由大变小时，在定阀片（4h）上部产生水击增压P（t）逐渐增大，使螺杆钻具两端的工作压降ΔP逐渐减小；当动阀片（4g）的偏心孔与定阀片（4h）的偏心孔形成的有效流通面积由小变大时，在定阀片（4h）上部产生水击增压P（t）逐渐降低，使螺杆钻具两端的工作压降ΔP逐渐增大；
步骤五：根据螺杆输出扭矩公式T=(ΔP·q)/(2π)知，当动阀片（4g）的偏心孔与定阀片（4h）的偏心孔形成的有效流通面积由大变小时，螺杆钻具输出扭矩T由大变小；当动阀片（4g）的偏心孔与定阀片（4h）的偏心孔形成的有效流通面积由小变大时，螺杆钻具输出扭矩T由 小变大，从而使与螺杆钻具连接的钻头输出的扭矩随着时间t周期性变化，将泥浆的流体能量转换成扭向的、高频的、均匀稳定的机械冲击能量，产生高频的、均匀的、扭矩方向的冲击力，并直接传递给钻头；
其中，当动阀片（4g）的偏心孔与定阀片（4h）的偏心孔形成的有效流通面积周期性的变化时，在定阀片（4h）上部形成周期性变化的水击增压波P（t）沿着螺杆钻具内部流道向上传递，使与螺杆钻具上部连接的振荡短接和钻柱发生轴向振荡；
当动阀片（4g）的偏心孔与定阀片（4h）的偏心孔形成的有效流通面积由大变小时，在定阀片（4h）下部形成的水击背压波P（t）逐渐减小，钻头输出的水功率逐渐减小，而钻头上部环空钻井液由于惯性继续向上流动，从而在钻头正下方产生局部欠平衡状态，提高钻头的破岩效率；当动阀片（4g）的偏心孔与定阀片（4h）的偏心孔形成的有效流通面积由小变大时，在定阀片（4h）下部形成的水击背压波P（t）逐渐增大，钻头输出的水功率逐渐增大，推动钻头上部环空钻井液继续向上流动，从而使环空始终处于平衡状态；当动阀片（4g）的偏心孔与定阀片（4h）的偏心孔形成的有效流通面积周期性变化时，钻头正下方产生周期性的瞬时局部欠平衡状态。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510129971.0A CN104832083B (zh) | 2015-03-25 | 2015-03-25 | 螺杆钻具及其破岩钻井方法 |
| PCT/CN2015/089429 WO2016150113A1 (zh) | 2015-03-25 | 2015-09-11 | 螺杆钻具及其破岩钻井方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510129971.0A CN104832083B (zh) | 2015-03-25 | 2015-03-25 | 螺杆钻具及其破岩钻井方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104832083A true CN104832083A (zh) | 2015-08-12 |
| CN104832083B CN104832083B (zh) | 2017-12-08 |
Family
ID=53810228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510129971.0A Active CN104832083B (zh) | 2015-03-25 | 2015-03-25 | 螺杆钻具及其破岩钻井方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104832083B (zh) |
| WO (1) | WO2016150113A1 (zh) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016150113A1 (zh) * | 2015-03-25 | 2016-09-29 | 东方宝麟科技发展(北京)有限公司 | 螺杆钻具及其破岩钻井方法 |
| CN106499334A (zh) * | 2016-11-16 | 2017-03-15 | 海斯比得（武汉）石油科技有限公司 | 井下滑动密封工具、无限延伸钻井装置及其钻井方法 |
| CN108798503A (zh) * | 2018-07-31 | 2018-11-13 | 西南石油大学 | 螺杆式周向冲击钻井工具 |
| CN109930987A (zh) * | 2017-12-19 | 2019-06-25 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种多载荷耦合的机液式破岩工具、钻柱 |
| CN110374495A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-10-25 | 山东陆海石油技术股份有限公司 | 一种高频周向冲击式螺杆钻具结构 |
| CN111188576A (zh) * | 2020-03-26 | 2020-05-22 | 成都佳琛石油机械有限公司 | 一种低能耗的水力振荡器 |
| CN112443271A (zh) * | 2019-08-30 | 2021-03-05 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 | 基于内啮合齿轮式液压马达机构的井下自旋转破岩装置 |
| CN112443448A (zh) * | 2019-08-30 | 2021-03-05 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 | 一种井下钻具用内啮合齿轮式液压马达机构 |
| CN113006695A (zh) * | 2021-04-06 | 2021-06-22 | 西南石油大学 | 一种pdc钻头脉动冲击装置与方法 |
| CN113006680A (zh) * | 2021-03-19 | 2021-06-22 | 成都欧维恩博石油科技有限公司 | 一种低压耗扭力冲击钻井工具及破岩方法 |
| CN115788392A (zh) * | 2023-02-07 | 2023-03-14 | 西南石油大学 | 一种脉冲振荡旋流增阻式控水稳油装置 |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108240175B (zh) * | 2016-12-24 | 2024-05-03 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 恒压式旋转振击螺杆马达 |
| CN106948760A (zh) * | 2017-03-05 | 2017-07-14 | 西南石油大学 | 一种连续油管钻井用小尺寸水力振荡减阻器 |
| CN106917586B (zh) * | 2017-05-09 | 2023-08-01 | 长江大学 | 一种螺杆式井下水力振荡器 |
| CN107905727A (zh) * | 2017-12-23 | 2018-04-13 | 山东胜利石油装备产业技术研究院 | 一种双扭转作用的高速破岩钻具 |
| CN108035679A (zh) * | 2017-12-30 | 2018-05-15 | 贵州高峰石油机械股份有限公司 | 一种提高螺杆钻具冲击钻井能力的方法及脉冲螺杆 |
| CN108131097B (zh) * | 2018-01-12 | 2024-02-06 | 秦皇岛润昌科技开发有限公司 | 一种石油及天然气开采用螺杆钻具换向轴 |
| CN108104715B (zh) * | 2018-02-08 | 2023-07-21 | 西南石油大学 | 基于涡轮与齿轮的扭力冲击器 |
| CN108425628B (zh) * | 2018-04-12 | 2023-09-29 | 吉林大学 | 一种多钻头电驱动组合式钻进系统 |
| CN108678659B (zh) * | 2018-05-11 | 2023-06-23 | 西南石油大学 | 一种井下降摩低频冲击钻具 |
| CN108843235A (zh) * | 2018-07-31 | 2018-11-20 | 天津立林石油机械有限公司 | 三键恒扭密封万向轴 |
| CN109542884B (zh) * | 2018-11-01 | 2023-04-07 | 清能艾科（深圳）能源技术有限公司 | 采用大数据耦合参数以优化破岩效率的方法和系统 |
| CN109681114B (zh) * | 2018-12-21 | 2023-09-01 | 武汉亿斯达工具有限公司 | 应用于pdc钻头提速的双向高频扭力冲击器 |
| CN109930986B (zh) * | 2019-03-18 | 2024-01-09 | 奥瑞拓能源科技股份有限公司 | 振荡自加压系统 |
| CN110374509A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-10-25 | 山东陆海石油技术股份有限公司 | 减阻振击器双压腔螺杆钻具 |
| CN110485928A (zh) * | 2019-09-30 | 2019-11-22 | 西安石油大学 | 非周期性耦合水力诱振式连续油管减阻器 |
| CN112252963B (zh) * | 2020-09-24 | 2023-06-23 | 盐城市新永佳石油机械制造有限公司 | 一种新型组合钻具 |
| CN112267823A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-01-26 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种螺杆钻具防退扣马达总成 |
| CN112943096B (zh) * | 2021-03-10 | 2023-05-05 | 盘锦卓汇钻井技术开发有限责任公司 | 一种螺杆钻具反扭矩阻尼器 |
| CN112922553A (zh) * | 2021-04-08 | 2021-06-08 | 河南易发石油工程技术有限公司 | 一种钻井用钻具振荡器 |
| CN115788278B (zh) * | 2022-12-06 | 2023-10-17 | 四川达坦能源科技有限公司 | 螺杆式脉冲减阻钻具 |
| CN116537694B (zh) * | 2023-06-26 | 2024-03-15 | 盐城市荣嘉机械制造有限公司 | 一种防腐蚀耐磨螺杆钻具 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020175003A1 (en) * | 2001-05-09 | 2002-11-28 | Pisoni Attilio C. | Rotary steerable drilling tool |
| CN101440693A (zh) * | 2008-12-15 | 2009-05-27 | 淮安市井神钻采机具有限公司 | 高温深井螺杆钻具 |
| CN102268961A (zh) * | 2011-08-01 | 2011-12-07 | 西南石油大学 | 一种具有减振功能的螺杆钻具传动轴总成 |
| CN102465667A (zh) * | 2010-11-18 | 2012-05-23 | 常萍 | 一种新型的螺杆钻具结构 |
| CN102705140A (zh) * | 2012-05-30 | 2012-10-03 | 中国石油化工集团公司 | 钻井动力工具、钻井工具及形成井眼的钻井方法 |
| CN102777122A (zh) * | 2012-08-16 | 2012-11-14 | 熊继有 | 一种冲击式螺杆钻具 |
| CN103883246A (zh) * | 2014-03-31 | 2014-06-25 | 青岛金江源工贸有限公司 | 井下高效螺杆钻具 |
| CN203742436U (zh) * | 2014-03-12 | 2014-07-30 | 魏小梅 | 动力扰动钻具 |
| CN205154007U (zh) * | 2015-03-25 | 2016-04-13 | 东方宝麟科技发展(北京)有限公司 | 螺杆钻具 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6742605B2 (en) * | 2002-06-12 | 2004-06-01 | Leo A. Martini | Percussion tool for generic downhole fluid motors |
| WO2008092256A1 (en) * | 2007-01-30 | 2008-08-07 | Lewal Drilling Ltd. | Down hole multiple piston tools operated by pulse generation tools and methods for drilling |
| CN104213834A (zh) * | 2013-06-05 | 2014-12-17 | 中国石油天然气集团公司 | 一种减阻工具及往复轴向工艺方法 |
| CN104832083B (zh) * | 2015-03-25 | 2017-12-08 | 东方宝麟科技发展(北京)有限公司 | 螺杆钻具及其破岩钻井方法 |
-
2015
- 2015-03-25 CN CN201510129971.0A patent/CN104832083B/zh active Active
- 2015-09-11 WO PCT/CN2015/089429 patent/WO2016150113A1/zh active Application Filing
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020175003A1 (en) * | 2001-05-09 | 2002-11-28 | Pisoni Attilio C. | Rotary steerable drilling tool |
| CN101440693A (zh) * | 2008-12-15 | 2009-05-27 | 淮安市井神钻采机具有限公司 | 高温深井螺杆钻具 |
| CN102465667A (zh) * | 2010-11-18 | 2012-05-23 | 常萍 | 一种新型的螺杆钻具结构 |
| CN102268961A (zh) * | 2011-08-01 | 2011-12-07 | 西南石油大学 | 一种具有减振功能的螺杆钻具传动轴总成 |
| CN102705140A (zh) * | 2012-05-30 | 2012-10-03 | 中国石油化工集团公司 | 钻井动力工具、钻井工具及形成井眼的钻井方法 |
| CN102777122A (zh) * | 2012-08-16 | 2012-11-14 | 熊继有 | 一种冲击式螺杆钻具 |
| CN203742436U (zh) * | 2014-03-12 | 2014-07-30 | 魏小梅 | 动力扰动钻具 |
| CN103883246A (zh) * | 2014-03-31 | 2014-06-25 | 青岛金江源工贸有限公司 | 井下高效螺杆钻具 |
| CN205154007U (zh) * | 2015-03-25 | 2016-04-13 | 东方宝麟科技发展(北京)有限公司 | 螺杆钻具 |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016150113A1 (zh) * | 2015-03-25 | 2016-09-29 | 东方宝麟科技发展(北京)有限公司 | 螺杆钻具及其破岩钻井方法 |
| CN106499334A (zh) * | 2016-11-16 | 2017-03-15 | 海斯比得（武汉）石油科技有限公司 | 井下滑动密封工具、无限延伸钻井装置及其钻井方法 |
| CN106499334B (zh) * | 2016-11-16 | 2024-04-12 | 海斯比得（武汉）石油科技有限公司 | 井下滑动密封工具、无限延伸钻井装置及其钻井方法 |
| CN109930987A (zh) * | 2017-12-19 | 2019-06-25 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种多载荷耦合的机液式破岩工具、钻柱 |
| CN108798503A (zh) * | 2018-07-31 | 2018-11-13 | 西南石油大学 | 螺杆式周向冲击钻井工具 |
| CN108798503B (zh) * | 2018-07-31 | 2023-08-08 | 西南石油大学 | 螺杆式周向冲击钻井工具 |
| CN110374495A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-10-25 | 山东陆海石油技术股份有限公司 | 一种高频周向冲击式螺杆钻具结构 |
| CN112443271A (zh) * | 2019-08-30 | 2021-03-05 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 | 基于内啮合齿轮式液压马达机构的井下自旋转破岩装置 |
| CN112443448A (zh) * | 2019-08-30 | 2021-03-05 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 | 一种井下钻具用内啮合齿轮式液压马达机构 |
| CN112443448B (zh) * | 2019-08-30 | 2024-04-30 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 | 一种井下钻具用内啮合齿轮式液压马达机构 |
| CN112443271B (zh) * | 2019-08-30 | 2024-04-30 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 | 基于内啮合齿轮式液压马达机构的井下自旋转破岩装置 |
| CN111188576A (zh) * | 2020-03-26 | 2020-05-22 | 成都佳琛石油机械有限公司 | 一种低能耗的水力振荡器 |
| CN113006680A (zh) * | 2021-03-19 | 2021-06-22 | 成都欧维恩博石油科技有限公司 | 一种低压耗扭力冲击钻井工具及破岩方法 |
| CN113006695A (zh) * | 2021-04-06 | 2021-06-22 | 西南石油大学 | 一种pdc钻头脉动冲击装置与方法 |
| CN113006695B (zh) * | 2021-04-06 | 2022-03-11 | 西南石油大学 | 一种pdc钻头脉动冲击装置与方法 |
| CN115788392B (zh) * | 2023-02-07 | 2023-04-11 | 西南石油大学 | 一种脉冲振荡旋流增阻式控水稳油装置 |
| CN115788392A (zh) * | 2023-02-07 | 2023-03-14 | 西南石油大学 | 一种脉冲振荡旋流增阻式控水稳油装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104832083B (zh) | 2017-12-08 |
| WO2016150113A1 (zh) | 2016-09-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104832083B (zh) | 螺杆钻具及其破岩钻井方法 | |
| CN102777122B (zh) | 一种冲击式螺杆钻具 | |
| CN103291214B (zh) | 适用于硬地层钻井的往复式液动冲击器 | |
| WO2018036567A1 (zh) | 自适应差压式钻头 | |
| CN202745686U (zh) | 一种冲击式螺杆钻具 | |
| CN102561951A (zh) | 一种双级双速钻井工具 | |
| CN108756733B (zh) | 一种脉动冲击破岩钻头 | |
| CN106869799A (zh) | 一种适用于耐磨岩层水力旋转式随钻扩眼器 | |
| CN106593293A (zh) | 一种高转速轴向冲击钻井方法及装置 | |
| CN208981966U (zh) | 双级钻头 | |
| CN104563860A (zh) | 一种双级双转速钻井装置 | |
| CN104594801A (zh) | 扰动破岩钻具及扰动破岩钻井方法 | |
| CN205154007U (zh) | 螺杆钻具 | |
| CN107542405A (zh) | 水力脉冲螺杆钻具 | |
| CN106703720A (zh) | 一种钢丝传动的钻井装置 | |
| CN105525868B (zh) | 一种脉动式双向冲击器 | |
| CN102373885B (zh) | 一种用于石油天然气钻井的随钻动力扩眼器 | |
| CN109611028B (zh) | 基于滚子与叶轮的水力振荡器 | |
| US5307886A (en) | Method for casing a hole drilled in a formation | |
| CN105507809B (zh) | 一种交变轨迹切削破岩工具 | |
| CN106812462B (zh) | 一种多维冲击钻井工具 | |
| CN104563859B (zh) | 一种液动冲击器 | |
| CN207048680U (zh) | 随钻扩眼钻头 | |
| CN206903588U (zh) | 一种适用于耐磨岩层水力旋转式随钻扩眼器 | |
| CN109736708A (zh) | 自适应旋转扭力脉冲射流钻井装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |