CN106894782A - 一种悬吊式可定位连续管钻井减阻工具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种悬吊式可定位连续管钻井减阻工具，包括固定短节、振动短节和悬吊钢缆，其特征在于，固定短节由钢缆接头和壳体组成，固定短节上端与钻井液泵连接，下端与连续管连接，钢缆接头用于固定悬吊钢缆；振动短节为多个，多个振动短节均通过悬吊钢缆悬吊在连续管内部；悬吊钢缆为外部具有缓冲胶层的钢缆。本发明的有益效果是，通过调整悬吊钢缆的长度控制振动短节的井下深度，使振动短节持续在特定的摩阻较大的位置进行振动，达到降低摩擦阻力，提高钻井效率的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于石油勘探开发领域的连续管钻井减阻工具，主要针对连续管钻井技术。
背景技术
随着水平井、大位移井和多分支井的数量逐渐增加以及小井眼钻井、老井加深和侧钻技术的发展，连续管钻井技术已经越来越广泛用于油气勘探开发领域中。制约连续管钻井技术应用的主要因素是由于其管径小、刚度差并且无旋转，导致摩擦阻力大、压力传递困难、易发生屈曲甚至卡死。
连续管钻井减阻工具的研发面临连续管管径小，用于工具安装的空间狭窄的困难，导致常规钻井的很多减阻工具无法用于连续管钻井。当前连续管钻井减阻工具均为固定在井下钻具组合或者连续管钻杆的特定位置，在钻井过程中随着其他钻井设备移动，减阻工具的减阻范围也随之移动，这导致在某些特定的位置，如造斜点等，不能让连续管管壁持续享受减阻效果，而且由于连续管的长度一般为几百米以上，无法以在每段连续管间安装减阻工具的方式解决此类问题。
基于以上问题，本发明设计了一种悬吊式可定位连续管钻井减阻工具，旨在解决连续管钻井摩阻大，易卡死和难以在特定位置持续减阻的技术难题。本工具通过调整悬吊钢缆的长度控制振动短节的井下深度，使振动短节持续在特定的摩阻较大的位置进行振动，达到降低摩擦阻力，提高钻井效率的目的。
发明内容
本发明提供了一种悬吊式可定位连续管钻井减阻工具，解决的问题是降低连续管管壁在特定位置与井壁之间摩擦阻力，增加钻压，减少连续管屈曲现象，提高钻井效率。
为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：
本发明的技术方案包括：固定短节、振动短节和悬吊钢缆，其特征在于，固定短节上端与钻井液泵连接，下端与连续管连接，钢缆接头用于固定悬吊钢缆，保证钻井液自由流通同时保证悬吊钢缆上端具有牢固的连接；振动短节为涡轮轴上带有偏心质量的振动环，涡轮轴旋转时偏心环因偏心质量产生周期性径向振动，在通过振动短节壳体和橡胶保护层将振动传递到连续管；悬吊钢缆为高强度钢缆并且外部有缓冲胶层，防止钢缆直接与连续管内壁摩擦损耗，振动短节由悬吊钢缆牵引从而保持在固定深度，并且可以通过调节悬吊钢缆的长度控制振动短节的深度。
上述方案进一步包括：
振动短节可以为多个，均由悬吊钢缆连接，达到在多个振动短节在不同特定深度同时工作的目的。
与现有减阻工具相比，本发明具有优势如下：(1)该减阻工具可以不随钻井进尺加深而改变深度，振动短节可以由悬吊钢缆牵引从而保持在固定深度，持续在该深度工作，并且可以通过调节悬吊钢缆的长度控制振动短节的深度；(2)该减阻工具的振动短节不会截断钻井液流通，最大程度上降低工具压降；(3)该减阻工具的振动短节不发生刚性冲击，并且悬吊钢缆具有缓冲胶层，减小工具的损耗，提高了工具的寿命和可靠性。
附图说明
图1悬吊式可定位连续管钻井减阻工具工作示意图；
图2振动短节结构示意图。
图中标号：1、钻井液泵；2、钢缆接头；3、悬吊钢缆；4、连续管钻杆；5、连续管盘；6、固定短节壳体；7、地层；8、振动短节；9、涡轮心轴；10、涡轮转子；11、偏心环；12、叶片支撑；13、固定套管；14、下部止推轴承槽；15、止推轴承；16、下部支撑心轴；17、下部支撑翼板；18、钢缆止推轴承；19、钢缆止推轴承台；20、上部支撑翼板；21、上部轴承槽；22、振动短节壳体；23、涡轮定子；24、钢缆固定卡块；25、上部轴承；26、橡胶保护层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
如图1和图2所示，悬吊式可定位连续管钻井减阻工具，包括由钢缆接头2和固定短节壳体6组成的固定短节，具有缓冲胶层的悬吊钢缆3，由涡轮心轴9、涡轮转子10、偏心环11、叶片支撑12、固定套管13、止推轴承槽14、止推轴承15、下部支撑心轴16、下部支撑翼板17、钢缆止推轴承18、钢缆止推轴承台19、上部支撑翼板20、上部轴承槽21、振动短节壳体22、涡轮定子23、钢缆固定卡块24、上部轴承25和橡胶保护层26组成的振动短节8。固定短节通过固定短节壳体6两端的螺纹与上端的钻井液泵1、下端的连续管盘5连接。悬吊钢缆3与固定短节壳体6内部的钢缆接头2连接，并且穿过连续管盘5进入连续管钻杆4内部。振动短节8通过钢缆固定卡块24与悬吊钢缆3连接并悬挂在连续管钻杆4内，钢缆固定卡块24与钢缆止推轴承台19中的钢缆止推轴承18接触并保持自由旋转状态。涡轮心轴9 通过固定于上部轴承槽21的上部轴承25和固定于下部止推轴承槽14的止推轴承15装配在振动短节壳体22内，并保证可以自由旋转。钢缆止推轴承台19通过四片上部支撑翼板20连接于振动短节壳体22内，下部支撑心轴16通过四片下部支撑翼板17固定于振动短节壳体22内。涡轮定子23固定在振动短节壳体22内部，涡轮转子10固定在涡轮心轴9上。固定套管13固定于涡轮心轴9中部，偏心质量安装在偏心环11，偏心环11通过叶片支撑12与固定套管13连接，橡胶保护层26固定在振动短节壳体22外部。
钻井液由钻井液泵1泵入固定短节壳体6，流过钢缆接头2进入连续管盘5随后流入已与地层7接触的连续管钻杆4并且流入振动短节8。钻井液进入振动短节8后，经涡轮定子23调整流向后冲击涡轮转子10，涡轮心轴9在涡轮转子10驱动下高速旋转。偏心环11随着涡轮心轴9而旋转，产生离心力进而激发振动短节8的径向振动，振动短节8振动后通过橡胶保护层26与连续管钻杆4接触，将激振力传递到连续管钻杆4，降低连续管钻杆4外壁与地层7的摩擦阻力，从而达到减阻降摩、提高钻井效率的目的。
Claims (2)
1.一种悬吊式可定位连续管钻井减阻工具，包括固定短节、振动短节和悬吊钢缆，其特征在于：固定短节由钢缆接头和壳体组成，固定短节上端与钻井液泵连接，下端与连续管连接，钢缆接头用于固定悬吊钢缆；振动短节为多个，多个振动短节均通过悬吊钢缆悬吊在连续管内部。
2.如权利要求1所述的悬吊式可定位连续管钻井减阻工具，其特征在于：所述悬吊钢缆外部具有缓冲胶层，并且悬吊钢缆在连续管中的长度可调节。
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