CN108798501A - 轴向水力冲击钻井提速工具 - Google Patents

轴向水力冲击钻井提速工具 Download PDF

Info

Publication number
CN108798501A
CN108798501A CN201810433958.8A CN201810433958A CN108798501A CN 108798501 A CN108798501 A CN 108798501A CN 201810433958 A CN201810433958 A CN 201810433958A CN 108798501 A CN108798501 A CN 108798501A
Authority
CN
China
Prior art keywords
outer housing
runner
disk
mandrel
drilling
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
Application number
CN201810433958.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108798501B (zh
Inventor
刘永旺
李坤
管志川
张喆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China University of Petroleum East China
Original Assignee
China University of Petroleum East China
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China University of Petroleum East China filed Critical China University of Petroleum East China
Priority to CN201810433958.8A priority Critical patent/CN108798501B/zh
Publication of CN108798501A publication Critical patent/CN108798501A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108798501B publication Critical patent/CN108798501B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B4/00Drives for drilling, used in the borehole
    • E21B4/16Plural down-hole drives, e.g. for combined percussion and rotary drilling; Drives for multi-bit drilling units

Abstract

本发明涉及一种轴向水力冲击钻井提速工具。其技术方案是:外壳体与动力钻具定子相连,外壳体内部与分流盘用键结构连接,动力钻具接头上部与动力钻具转子相连,下部与芯轴相连,动力钻具接头与芯轴随着动力钻具转子一起相对于外壳体与分流盘旋转;分流盘位于芯轴与外壳体组合形成的分流腔内,截流盘位于芯轴的中部;分流盘和截流盘通过相对旋转实现周期性的流道连通使得截流盘受到冲击,从而芯轴整体产生轴向冲击。有益效果是:不仅可以保证动力钻具转子带动钻头正常高速旋转,并且依靠水力产生均匀、稳定、周期性的冲击力,从而完成轴向水力冲击辅助提高破岩效率;另外,结构简单、连接紧凑、长度极短,有益于长时间工作,有利于推广使用。

Description

轴向水力冲击钻井提速工具
技术领域
本发明涉及钻井工程用提速工具及方法,特别涉及一种轴向水力冲击钻井提速工具。
背景技术
在油气钻井过程中,提高钻井速度是低油价背景下降低钻井成本的有效手段。然而,定向钻井过程中,定向专用工具-动力钻具的存在,使得进一步提高钻井速度成为一个难点,如何在钻头核动力钻具之间增加提速工具是油气井工程领域一直试图解决的问题。定向井内,动力钻具存在时,所需的井下提速工具应具有以下特点:(1)与动力工具的造斜功能相匹配,满足定向轨迹的控制要求;(2)长度不宜过长,要求使用寿命与所连的动力钻具、钻头的寿命相近;(3)不能对动力钻具的正常转动等性能产生影响。国内外已有的提速工具存在结构复杂、工作寿命短、不适用于非直井段钻进、钻具配合性差等缺点,因此研发一种直接连接与钻头与动力钻具之间的、与随钻测量仪器兼容的长寿命水力冲击提速工具对深井硬地层定向井的钻井提速具有重要意义,对加快油气资源开发进度、降低钻井成本及风险具有重要作用。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷,提供一种轴向水力冲击钻井提速工具,用于油气钻井过程中实现利用冲击破碎岩石,从而提高钻井效率。
本发明提到的一种轴向水力冲击钻井提速工具,其技术方案是:包括外壳体(1)、动力钻具接头(2)、芯轴(3)和分流盘(4),所述外壳体(1)与动力钻具定子相连,外壳体(1)与分流盘(4)用键结构连接,动力钻具接头(2)上部与动力钻具转子相连,下部与芯轴(3)相连,动力钻具接头(2)与芯轴(3)组成的连接体,随着动力钻具转子一起相对于外壳体(1)与分流盘(4)以及动力钻具定子的连接体旋转;芯轴(3)内部安装有喷嘴(7),分流盘(4)位于芯轴(3)与外壳体(1)组合形成的分流腔内,截流盘位于芯轴(3)的中部;分流盘(4)和截流盘通过相对旋转实现周期性流道连通进而使得截流盘受到冲击,从而产生芯轴整体轴向冲击。
优选的,上述的外壳体(1)外部为一等直径圆柱面,内部从上到下依次为动力钻具定子连接扣、外壳体上环形平面、外壳体上扶正圆面(101)、外壳体下环形平面、外壳体键结构连接面(102)和外壳体下扶正圆面(103),其中,动力钻具定子连接扣用于实现轴向水力冲击钻井提速工具与动力钻具定子的连接;外壳体上环形平面用于实现外壳体(1)与动力钻具接头(2)和芯轴(3)组成的连接体间的轴向限位;外壳体上扶正圆面(101)为外壳体(1)与芯轴(3)提供上部扶正;外壳体键结构连接面(102)用于分流盘(4)配合实现外壳体(1)与动力钻具接头(2)和芯轴(3)组成的连接体间相对轴向滑动而不相对旋转;外壳体下扶正圆面(103)为内径大于外壳体键结构连接面(102)大径的圆面。
优选的,上述分流盘(4)通过外壳体键结构连接面(102)与外壳体(1)连接;外壳体键结构连接面(102)大径直径大于扶正圆面(101),外壳体键结构连接面(102)大径直径小于外壳体下扶正圆面(103)内径;外壳体下扶正圆面(103)为外壳体(1)与芯轴(3)提供扶正;外壳体键结构连接面(102)作用是实现外壳体(1)与分流盘(4)键连接。
优选的,上述的动力钻具接头(2)外部为一圆柱面,该圆柱面直径大于外壳体扶正圆面(101)直径;动力钻具接头(2)内部从上到下依次为:传扭结构、钻井液中心流道、芯轴连接扣;传扭结构与动力钻具转子输出扭矩端外部结构相匹配,用于与动力钻具转子连接后实现扭矩的传递;钻井液中心流道为圆形孔,用于将动力钻具传输来的钻井液传给芯轴(3)钻井液中心流道;芯轴连接扣用于实现动力钻具接头(2)与芯轴(3)的连接。
优选的,上述的芯轴(3)内部从上到下依次为:钻井液上部中心流道、分流流道(301)、喷嘴(7)、细流道、汇流流道(303)、钻井液下部中心流道,钻头连接扣;钻井液上部中心流道用于将钻井液传递给喷嘴(7)及分流流道(301);分流流道(301)将部分钻井液分流至分流腔(8);喷嘴(7)用于将钻井液中心流道的钻井液的压能转化为动能;细流道直径小于钻井液上部中心流道,细流道上端面可轴向限位喷嘴(7),细流道用于将喷嘴(7)过流流体传导至钻井液下部中心流道;汇流流道(303)将汇流腔(6)内的钻井液汇入到钻井液下部中心流道;钻头连接扣用于钻头与轴向水力冲击钻井提速工具的连接。
优选的,芯轴(3)外部从上到下依次为:动力钻具接头连接扣、上部扶正圆面、截流盘(302)、回流面、下部扶正圆面(304)、轴向限位环面、外环面;动力钻具连接扣用于实现芯轴(3)与动力钻具接头(2)的连接;上部扶正圆面为外壳体(1)与芯轴(3)提供上部扶正;截流盘(302)均布轴向圆形截流盘流道,截流盘(302)外径略小于外壳体扶正圆面(103),截流盘(302)与分流盘(4)可以相对旋转运动,截流盘流道与分流盘流道(401)连通时,部分钻井液通过分流盘流道(401)、截流盘流道、汇流腔(6)、汇流流道(303)、汇入钻井液下部中心流道,截流盘流道与分流盘流道(401)未连通时,钻井液通过分流盘流道(401)冲击截流盘(302)端面,形成轴向冲击;下部扶正环圆面(304)直径等于截流盘(302)直径,为外壳体(1)与芯轴(3)提供下部扶正,且下部扶正环圆面(304)开有密封槽;轴向限位环面外径与外壳体外圆柱面直径相同,为芯轴(3)提供轴向限位;外环面直径与外壳体外圆柱面直径相同。
优选的,上述的分流盘(4)中心为内扶正圆面,周向均布分流盘流道(401);内扶正圆面为芯轴(3)与分流盘(4)提供扶正;分流盘流道(401)为圆形孔,分流盘流道(401)圆形孔直径与截流盘流道直径相同,截流盘(302)与分流盘(4)相对旋转运动,截流盘流道与分流盘流道(401)连通时,部分钻井液通过分流盘流道(401)、截流盘流道、汇流腔(6)、汇流流道(303)、汇入钻井液下部中心流道,截流盘流道与分流盘流道(401)未连通时,钻井液通过分流盘流道冲击截流盘(302)端面,形成轴向冲击。
优选的,上述芯轴(3)中部截流盘(302)下部回流面以及外壳体下扶正圆面形成的环形腔体为汇流腔(6),用于将截流盘流道传输来的钻井液通过汇流流道(303)汇入至钻井液下部中心流道。
优选的,上述的分流腔(8)是由外壳体下环形平面、分流盘上端面、外壳体键结构连接面以及芯轴(3)上扶正圆面组成的环形腔体,用于将芯轴(3)分流流道传输来的钻井液传输至分流盘流道(401)。
优选的,上述的芯轴(3)安装于外壳体(1)内部,芯轴(3)既可在外壳体内部转动,也能轴向滑动;芯轴(3)下部扶正圆面(304)的密封槽内安有密封总成(5);外壳体(1)上部扶正圆面(101)的密封槽内安装有密封总成(9);分流盘(4)不可在外壳体(1)内部转动,但能轴向滑动。
本发明与现有技术相比,其有益效果是:
1、轴向水力冲击提速工具不仅可以保证动力钻具转子带动钻头正常高速旋转,并且依靠水力产生均匀、稳定、周期性的冲击力,从而完成轴向水力冲击破岩;
2、轴向水力冲击提速工具结构简单、连接紧凑、长度极短,使用时不影响动力钻具及随钻测量工具的工作,有益于长时间工作,有利于运输使用;
3、轴向水力冲击提速工具使用过程不改变钻井工艺、不改变钻井参数,冲击幅值极易调节,适用于直井、定向井、大位移井、水平井等,以及平衡钻井、欠平衡钻井、空气钻井等不同钻井方式;
4、轴向水力冲击提速工具内部的分流盘和截流盘通过周期性的流道连通使得截流盘受到冲击,从而芯轴整体产生轴向移动,弥补了井下钻头扭矩、动力的不足,避免了滑脱和卡粘现象,保证了钻头使用寿命,提高了破岩效率和定向效率;
5、轴向水力冲击提速工具与动力钻具配套,标准的规格可大幅度降低钻井成本,提高钻井效率,拓宽动力钻具的应用范围。
附图说明
图1是轴向水力冲击钻井提速工具整体结构图;
图2是轴向水力冲击钻井提速工具A-A剖面图;
图3是轴向水力冲击钻井提速工具B-B剖面图;
图中:1、外壳体,2、动力钻具接头,3、芯轴,4、分流盘,5、密封总成,6、汇流腔,7、喷嘴,8、分流腔, 9、密封总成, 101、外壳体上扶正圆面,102、外壳体键结构连接面,103、外壳体下扶正圆面,201、芯轴传动面,301、分流流道,302、截流盘,303、汇流流道,304、下部扶正圆面,401分流盘流道。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
参照图1、图2、图3所示,本发明提到的轴向水力冲击钻井提速工具,其技术方案是:包括外壳体(1)、动力钻具接头(2)、芯轴(3)和分流盘(4),所述外壳体(1)与动力钻具定子相连,外壳体(1)与分流盘(4)用键结构连接,动力钻具接头(2)上部与动力钻具转子相连,下部与芯轴(3)相连,动力钻具接头(2)与芯轴(3)组成的连接体,随着动力钻具转子一起相对于外壳体(1)与分流盘(4)以及动力钻具定子的连接体旋转;芯轴(3)内部安装有喷嘴(7),分流盘(4)位于芯轴(3)与外壳体(1)组合形成的分流腔内,截流盘位于芯轴(3)的中部;分流盘(4)和截流盘通过相对旋转实现周期性流道连通进而使得截流盘受到冲击,从而产生芯轴整体轴向冲击。
其中,本发明的外壳体(1)外部为一等直径圆柱面,内部从上到下依次为动力钻具定子连接扣、外壳体上环形平面、外壳体上扶正圆面(101)、外壳体下环形平面、外壳体键结构连接面(102)和外壳体下扶正圆面(103),其中,动力钻具定子连接扣用于实现轴向水力冲击钻井提速工具与动力钻具定子的连接;外壳体上环形平面用于实现外壳体(1)与动力钻具接头(2)和芯轴(3)组成的连接体间的轴向限位;外壳体上扶正圆面(101)为外壳体(1)与芯轴(3)提供上部扶正;外壳体键结构连接面(102)用于分流盘(4)配合实现外壳体(1)与动力钻具接头(2)和芯轴(3)组成的连接体间相对轴向滑动而不相对旋转;外壳体下扶正圆面(103)为内径大于外壳体键结构连接面(102)大径的圆面。
本发明的动力钻具接头2外部为一圆柱面,该圆柱面直径大于外壳体上扶正圆面101直径;动力钻具接头2内部从上到下依次为:传扭结构,钻井液中心流道,芯轴连接扣;传扭结构与动力钻具转子输出扭矩端外部结构相匹配,用于与动力钻具转子连接后实现扭矩的传递;钻井液中心流道为圆形孔,用于将动力钻具传输来的钻井液传给芯轴3钻井液中心流道;芯轴连接扣用于实现动力钻具接头2与芯轴3的连接。
本发明的芯轴(3)内部从上到下依次为:钻井液上部中心流道、分流流道(301)、喷嘴(7)、细流道、汇流流道(303)、钻井液下部中心流道,钻头连接扣;钻井液上部中心流道用于将钻井液传递给喷嘴(7)及分流流道(301);分流流道(301)将部分钻井液分流至分流腔(8);喷嘴(7)用于将钻井液中心流道的钻井液的压能转化为动能;细流道直径小于钻井液上部中心流道,细流道上端面可轴向限位喷嘴(7),细流道用于将喷嘴(7)过流流体传导至钻井液下部中心流道;汇流流道(303)将汇流腔(6)内的钻井液汇入到钻井液下部中心流道;钻头连接扣用于钻头与轴向水力冲击钻井提速工具的连接;芯轴(3)外部从上到下依次为:动力钻具接头连接扣、上部扶正圆面、截流盘(302)、回流面、下部扶正圆面(304)、轴向限位环面、外环面;动力钻具连接扣用于实现芯轴(3)与动力钻具接头(2)的连接;上部扶正圆面为外壳体(1)与芯轴(3)提供上部扶正;截流盘(302)均布轴向圆形截流盘流道,截流盘(302)外径略小于外壳体扶正圆面(103),截流盘(302)与分流盘(4)可以相对旋转运动,截流盘流道与分流盘流道(401)连通时,部分钻井液通过分流盘流道(401)、截流盘流道、汇流腔(6)、汇流流道(303)、汇入钻井液下部中心流道,截流盘流道与分流盘流道(401)未连通时,钻井液通过分流盘流道(401)冲击截流盘(302)端面,形成轴向冲击;下部扶正环圆面(304)直径等于截流盘(302)直径,下部扶正环圆面(304)为外壳体(1)与芯轴(3)提供下部扶正,且下部扶正环圆面(304)开有密封槽;轴向限位环面外径与外壳体外圆柱面直径相同,为芯轴(3)提供轴向限位;外环面直径与外壳体外圆柱面直径相同。
本发明的分流盘(4)中心为内扶正圆面,周向均布分流盘流道(401);内扶正圆面为芯轴(3)与分流盘(4)提供扶正;分流盘流道(401)为圆形孔,分流盘流道(401)圆形孔直径与截流盘流道直径相同,截流盘(302)与分流盘(4)相对旋转运动,截流盘流道与分流盘流道(401)连通时,部分钻井液通过分流盘流道(401)、截流盘流道、汇流腔(6)、汇流流道(303)、汇入钻井液下部中心流道,截流盘流道与分流盘流道(401)未连通时,钻井液通过分流盘流道冲击截流盘(302)端面,形成轴向冲击。
本发明的汇流腔6是由截流盘302下部环形空间以及外壳体下扶正圆面形成的环形腔体,用于将截流盘流道传输来的钻井液通过汇流流道303汇入至钻井液中心流道;
本发明的分流腔8是由外壳体下环形平面、分流盘上端面、外壳体键结构连接面以及芯轴3上扶正圆面组成的环形腔体,用于将芯轴3分流流道传输来的钻井液传输至分流盘流道401;
本发明的芯轴3安装于外壳体1内部, 芯轴3既可在外壳体内部转动,也能轴向滑动,芯轴3与动力钻具接头2相连,芯轴3内部安装有喷嘴7,芯轴3下部扶正圆面304的密封槽内安有密封总成5;外壳体上扶正圆面101的密封槽内安装有密封总成9;分流盘4位于芯轴3截流盘302上部,通过花键与外壳体1连接,分流盘4不可在外壳体1内部转动,但能轴向滑动。
本发明提到的轴向水力冲击钻井提速工具,其使用过程如下:
本发明提到的轴向水力冲击钻井提速工具的钻头连接扣通过螺纹连接钻头;外壳体1的动力钻具定子连接扣通过螺纹连接动力钻具的外壳(也称为定子),芯轴3传扭结构与动力钻具转子传动接头通过传扭结构连接;当动力钻具开始工作时,动力钻具转子带芯轴3与动力钻具接头2的连接体相对于外壳体1和分流盘4的连接体产生旋转,该旋转使得芯轴3的截流盘302与分流盘4相对运动;当芯轴3的截流盘流道与分流盘4的分流盘流道401未连通时,部分钻井液通过钻井液上部中心流道、喷嘴7、细流道、钻井液下部中心流道,最终流入钻头喷出;部分钻井液通过钻井液上部中心流道、分流流道301、分流盘流道401,最终冲击芯轴3的截流盘端面,冲击使得动力钻具接头2与芯轴3的连接体相对于外壳体1和分流盘4的连接体向下相对运动;随着动力钻具转子带芯轴3与动力钻具接头2的连接体相对于外壳体1和分流盘4的连接体旋转继续,芯轴3的截流盘流道与分流盘4的分流盘流道401连通,部分钻井液通过钻井液上部中心流道、喷嘴7、细流道、钻井液下部中心流道,最终流入钻头喷出;另外余下部分钻井液通过钻井液上部中心流道、分流流道301、分流腔8、分流盘流道401、截流盘流道,汇流腔6,汇流流道301,汇入钻井液下部中心流道,最终流入钻头喷出,由于芯轴3的截流盘端面没有钻井液的冲击再加上钻压的作用,使得动力钻具接头2与芯轴3的连接体相对于外壳体1和分流盘4的连接体向上相对运动;随着旋转过程的不断进行,钻井液在分流盘4与芯轴3相对旋转运动的作用下产生周期性的冲击,使得动力钻具接头2与芯轴3的连接体相对于外壳体1和分流盘4的连接体向上下往复运动,从而利用钻井液水力实现了冲击地层提高钻井速度的目的。
以上所述,仅是本发明的部分较佳实施例,任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此,依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换,尽属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种轴向水力冲击钻井提速工具,其特征是:包括外壳体(1)、动力钻具接头(2)、芯轴(3)和分流盘(4),所述外壳体(1)与动力钻具定子相连,外壳体(1)与分流盘(4)用键结构连接,动力钻具接头(2)上部与动力钻具转子相连,下部与芯轴(3)相连,动力钻具接头(2)与芯轴(3)组成的连接体,随着动力钻具转子一起相对于外壳体(1)与分流盘(4)以及动力钻具定子的连接体旋转;芯轴(3)内部安装有喷嘴(7),分流盘(4)位于芯轴(3)与外壳体(1)组合形成的分流腔内,截流盘位于芯轴(3)的中部;分流盘(4)和截流盘通过相对旋转实现周期性流道连通进而使得截流盘受到冲击,从而产生芯轴整体轴向冲击。
2.根据权利要求1所述的轴向水力冲击钻井提速工具,其特征是:所述的外壳体(1)外部为一等直径圆柱面,内部从上到下依次为动力钻具定子连接扣、外壳体上环形平面、外壳体上扶正圆面(101)、外壳体下环形平面、外壳体键结构连接面(102)和外壳体下扶正圆面(103),其中,动力钻具定子连接扣用于实现轴向水力冲击钻井提速工具与动力钻具定子的连接;外壳体上环形平面用于实现外壳体(1)与动力钻具接头(2)和芯轴(3)组成的连接体间的轴向限位;外壳体上扶正圆面(101)为外壳体(1)与芯轴(3)提供上部扶正;外壳体键结构连接面(102)用于分流盘(4)配合实现外壳体(1)与动力钻具接头(2)和芯轴(3)组成的连接体间相对轴向滑动而不相对旋转;外壳体下扶正圆面(103)为内径大于外壳体键结构连接面(102)大径的圆面。
3.根据权利要求2所述的轴向水力冲击钻井提速工具,其特征是:所述分流盘(4)通过外壳体键结构连接面(102)与外壳体(1)连接;外壳体键结构连接面(102)大径直径大于扶正圆面(101),外壳体键结构连接面(102)大径直径小于外壳体下扶正圆面(103)内径;外壳体下扶正圆面(103)为外壳体(1)与芯轴(3)提供扶正;外壳体键结构连接面(102)作用是实现外壳体(1)与分流盘(4)键连接。
4.根据权利要求2所述的轴向水力冲击钻井提速工具,其特征是:所述的动力钻具接头(2)外部为一圆柱面,该圆柱面直径大于外壳体上扶正圆面(101)直径;动力钻具接头(2)内部从上到下依次为:传扭结构、钻井液中心流道、芯轴连接扣;传扭结构与动力钻具转子输出扭矩端外部结构相匹配,用于与动力钻具转子连接后实现扭矩的传递;钻井液中心流道为圆形孔,用于将动力钻具传输来的钻井液传给芯轴(3)钻井液中心流道;芯轴连接扣用于实现动力钻具接头(2)与芯轴(3)的连接。
5.根据权利要求1所述的轴向水力冲击钻井提速工具,其特征是:所述的芯轴(3)内部从上到下依次为:钻井液上部中心流道、分流流道(301)、喷嘴(7)、细流道、汇流流道(303)、钻井液下部中心流道,钻头连接扣;钻井液上部中心流道用于将钻井液传递给喷嘴(7)及分流流道(301);分流流道(301)将部分钻井液分流至分流腔(8);喷嘴(7)用于将钻井液中心流道的钻井液的压能转化为动能;细流道直径小于钻井液上部中心流道,细流道上端面可轴向限位喷嘴(7),细流道用于将喷嘴(7)过流流体传导至钻井液下部中心流道;汇流流道(303)将汇流腔(6)内的钻井液汇入到钻井液下部中心流道;钻头连接扣用于钻头与轴向水力冲击钻井提速工具的连接。
6.根据权利要求1所述的轴向水力冲击钻井提速工具,其特征是:芯轴(3)外部从上到下依次为:动力钻具接头连接扣、上部扶正圆面、截流盘(302)、回流面、下部扶正圆面(304)、轴向限位环面、外环面;动力钻具连接扣用于实现芯轴(3)与动力钻具接头(2)的连接;上部扶正圆面为外壳体(1)与芯轴(3)提供上部扶正;截流盘(302)均布轴向圆形截流盘流道,截流盘(302)外径略小于外壳体扶正圆面(103),截流盘(302)与分流盘(4)可以相对旋转运动,截流盘流道与分流盘流道(401)连通时,部分钻井液通过分流盘流道(401)、截流盘流道、汇流腔(6)、汇流流道(303)、汇入钻井液下部中心流道,截流盘流道与分流盘流道(401)未连通时,钻井液通过分流盘流道(401)冲击截流盘(302)端面,形成轴向冲击;下部扶正环圆面(304)直径等于截流盘(302)直径,为外壳体(1)与芯轴(3)提供下部扶正,且下部扶正环圆面(304)开有密封槽;轴向限位环面外径与外壳体外圆柱面直径相同,为芯轴(3)提供轴向限位;外环面直径与外壳体外圆柱面直径相同。
7.根据权利要求1所述的轴向水力冲击钻井提速工具,其特征是:所述的分流盘(4)中心为内扶正圆面,周向均布分流盘流道(401);内扶正圆面为芯轴(3)与分流盘(4)提供扶正;分流盘流道(401)为圆形孔,分流盘流道(401)圆形孔直径与截流盘流道直径相同,截流盘(302)与分流盘(4)相对旋转运动,截流盘流道与分流盘流道(401)连通时,部分钻井液通过分流盘流道(401)、截流盘流道、汇流腔(6)、汇流流道(303)、汇入钻井液下部中心流道,截流盘流道与分流盘流道(401)未连通时,钻井液通过分流盘流道冲击截流盘(302)端面,形成轴向冲击。
8.根据权利要求1所述的轴向水力冲击钻井提速工具,其特征是:所述芯轴(3)中部截流盘(302)下部回流面以及外壳体下扶正圆面形成的环形腔体为汇流腔(6),用于将截流盘流道传输来的钻井液通过汇流流道(303)汇入至钻井液下部中心流道。
9.根据权利要求5所述的轴向水力冲击钻井提速工具,其特征是:所述的分流腔(8)是由外壳体下环形平面、分流盘上端面、外壳体键结构连接面以及芯轴(3)上扶正圆面组成的环形腔体,用于将芯轴(3)分流流道传输来的钻井液传输至分流盘流道(401)。
10.根据权利要求1所述的轴向水力冲击钻井提速工具,其特征是:所述的芯轴(3)安装于外壳体(1)内部,芯轴(3)既可在外壳体内部转动,也能轴向滑动;芯轴(3)下部扶正圆面(304)的密封槽内安有密封总成(5);外壳体(1)上部扶正圆面(101)的密封槽内安装有密封总成(9);分流盘(4)不可在外壳体(1)内部转动,但能轴向滑动。
CN201810433958.8A 2018-05-08 2018-05-08 轴向水力冲击钻井提速工具 Active CN108798501B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810433958.8A CN108798501B (zh) 2018-05-08 2018-05-08 轴向水力冲击钻井提速工具

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810433958.8A CN108798501B (zh) 2018-05-08 2018-05-08 轴向水力冲击钻井提速工具

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108798501A true CN108798501A (zh) 2018-11-13
CN108798501B CN108798501B (zh) 2019-10-25

Family

ID=64092071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810433958.8A Active CN108798501B (zh) 2018-05-08 2018-05-08 轴向水力冲击钻井提速工具

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108798501B (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5156222A (en) * 1989-11-30 1992-10-20 Baker Hughes Incorporated Directional drilling tool apparatus and method
CN103291213A (zh) * 2013-03-29 2013-09-11 温州加达机械制造有限公司 一种钻井水压扭转冲击装置
CN103899250A (zh) * 2014-04-16 2014-07-02 中国石油大学(华东) 一种提高油气井钻井速度的装置
CN104265160A (zh) * 2014-07-28 2015-01-07 东北石油大学 水力振荡轴向冲击器
CN104832108A (zh) * 2015-05-19 2015-08-12 中国石油大学(北京) 一种连续截流脉动喷射提速钻头
CN105927144A (zh) * 2016-04-21 2016-09-07 西南石油大学 具有轴向冲击功能的井下提速工具
CN205840769U (zh) * 2016-07-06 2016-12-28 中国石油大学(华东) 一种井下液力旋转冲击装置
CN106930688A (zh) * 2017-03-09 2017-07-07 长江大学 一种涡流式水力脉冲轴向冲击工具
CN107420033A (zh) * 2017-09-11 2017-12-01 长江大学 一种水力冲击器

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5156222A (en) * 1989-11-30 1992-10-20 Baker Hughes Incorporated Directional drilling tool apparatus and method
CN103291213A (zh) * 2013-03-29 2013-09-11 温州加达机械制造有限公司 一种钻井水压扭转冲击装置
CN103899250A (zh) * 2014-04-16 2014-07-02 中国石油大学(华东) 一种提高油气井钻井速度的装置
CN104265160A (zh) * 2014-07-28 2015-01-07 东北石油大学 水力振荡轴向冲击器
CN104832108A (zh) * 2015-05-19 2015-08-12 中国石油大学(北京) 一种连续截流脉动喷射提速钻头
CN105927144A (zh) * 2016-04-21 2016-09-07 西南石油大学 具有轴向冲击功能的井下提速工具
CN205840769U (zh) * 2016-07-06 2016-12-28 中国石油大学(华东) 一种井下液力旋转冲击装置
CN106930688A (zh) * 2017-03-09 2017-07-07 长江大学 一种涡流式水力脉冲轴向冲击工具
CN107420033A (zh) * 2017-09-11 2017-12-01 长江大学 一种水力冲击器

Also Published As

Publication number Publication date
CN108798501B (zh) 2019-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101105115B (zh) 水力脉冲空化射流钻井装置及钻头
CN101463709B (zh) 一种扭转冲击钻井工具
CN102191915B (zh) 一种谐振脉冲振动钻井装置
CN200989162Y (zh) 水力脉冲空化射流钻井装置及钻头
CN105239929A (zh) 利用旋冲振荡加压实现高效破岩的井下工具
CN105909177B (zh) 振扭复合冲击提速钻头
CN202745686U (zh) 一种冲击式螺杆钻具
CN205840769U (zh) 一种井下液力旋转冲击装置
CN104895517A (zh) 一种涡轮驱动双阀水力振荡器
CN102777122A (zh) 一种冲击式螺杆钻具
CN108104715A (zh) 基于涡轮与齿轮的扭力冲击器
CN110159189B (zh) 液动复合冲击器及其控制方法
CN107542405A (zh) 水力脉冲螺杆钻具
CN103628819A (zh) 一种近钻头扭转冲击器
CN206129207U (zh) 基于涡轮与凸轮的新型振荡冲击器
CN104594801A (zh) 扰动破岩钻具及扰动破岩钻井方法
CN106703686B (zh) 脉冲射流式纵向冲击器
CN106121540B (zh) 井底钻井液压力震荡调制器
CN108049803A (zh) 叶轮式差速扭力冲击器
CN114961568A (zh) 一种多向振荡冲击螺杆钻具
CN108222873A (zh) 复合振动冲击器
CN106812462B (zh) 一种多维冲击钻井工具
CN108798501B (zh) 轴向水力冲击钻井提速工具
CN113006682A (zh) 轴向冲击振荡螺杆钻具
CN210460490U (zh) 一种高频周向冲击式螺杆钻具结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant