CN201141287Y - 微小井眼水力加压器 - Google Patents

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刘清友
单代伟
张德荣
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Abstract

本实用新型涉及用于钻微小井眼时使用的微小井眼水力加压器。它能使微小井眼钻井获得足够的钻压,喷嘴更换方便,能对钻压进行分级调节。它的技术方案是:水力加压器上部设置上接头,上接头下方安装阶梯形水力矛;中部为三级副缸体与二级副缸体相连,并与主缸体连接为一体;主活塞与三级活塞、二级活塞依次装配在相应的缸体内;下部设置一个喷嘴短节,在喷嘴短节内安装一喷嘴。阶梯形水力矛由三段阶梯轴组成,插入三级活塞的中心孔内。上接头与钻柱相连,喷嘴短节与井下钻具相连,喷嘴能方便更换。本水力加压器入井后能对井下钻压进行分级调节,从而获得足够钻压。它的结构简单,工作可靠,使用寿命长,对钻具具有保护作用。

Description

微小井眼水力加压器
技术领域
本实用新型涉及一种用于石油工业钻微小井眼时使用的微小井眼水力加压器,属于石油天然气钻井工具。
背景技术
微小井眼钻井是指井眼直径小于88.9mm的钻井技术,是最近几年国外迅速发展起来的一项高效、低成本、环保的钻井前沿技术,是石油工业钻井工程的重要发展方向之一。在采用微小井眼技术钻井时,由于钻柱细且刚性小,常规的钻铤施加钻压的方式不能保证钻头获得足够的钻压,特别是钻大位移井和水平井时,由于受钻柱变形的影响和摩擦阻力的限制,刚性钻铤重力沿钻柱轴向的分量很小,使得常规钻铤加压达不到钻井的要求,使用水力加压器可以解决钻微小井眼钻压施加困难的状况。
现有的微小井眼水力加压器节流喷嘴安装在缸体或活塞内部,一旦喷嘴损坏或卡死,更换十分不容易。水力加压器在下入井后,当钻遇不同的地层,需要改变水力加压器所施加的钻压时,只能依靠改变泥浆的排量来实现。而泥浆排量的改变,常常又要影响到钻头的清洗、排屑和泵压的变化等,因此通过改变排量来改变钻压通常要受到其他钻井要求的限制,不易实施。
发明内容
本实用新型的目的是:为了使微小井眼钻井时获得足够的钻压,水力加压器喷嘴更换方便,下井后能对钻压进行分级调节,特提供一种用于微小井眼的水力加压器。
为了达到上述目的,本实用新型解决此技术问题采用以下技术方案:一种微小井眼水力加压器,由上接头、阶梯形水力矛、三个缸体及活塞、喷嘴和喷嘴短节组成,其技术特征是:水力加压器上部设置上接头,上接头下方安装有一阶梯形水力矛;中部为各级缸体,三级副缸体与二级副缸体相连接,并与主缸体连接为一体;主活塞与二级活塞、三级活塞依次装配在相应的主缸体、二级副缸体、三级副缸体的缸体内;水力加压器下部设置一个喷嘴短节,在喷嘴短节内安装一喷嘴。阶梯形水力矛由三段阶梯轴组成,每一段长度为100mm;阶梯形水力矛插入三级活塞的中心孔内,控制活塞的工作行程。喷嘴采用卡簧固定方式固定在喷嘴短节内,以便根据所需钻压的大小方便更换。
水力加压器上接头与钻柱相连接,下部分通过喷嘴短节与钻具如扶正器或井下动力钻具相连接。在下井前根据设计钻压的大小可以方便的更换喷嘴短节内的喷嘴,以满足向井底提供不同钻压的需要。阶梯形水力矛的不同直径段进入三级活塞中心孔,通过过流面积的改变产生不同的流动阻力,从而实现水力加压器下井后不必改变钻井液排量也可对钻压进行调节的目的。由于阶梯形水力矛是三段阶梯轴组成,因此根据压力波动情况能较准确的判断出钻头在地下所处的深度,避免错过薄油层的发现,或者是发现了薄油层无法准确确定其位置。
本实用新型的有益效果是:(1)本水力加压器上接头与钻柱相连接,喷嘴短节与井下钻具相连接,入井后能对井下钻压进行分级调节,使微小井眼钻井获得足够的钻压;(2)该水力加压器结构简单、工作可靠、使用寿命长,对钻具具有保护作用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
附图为本实用新型微小井眼水力加压器的结构示意图。图中:1上接头,2阶梯形水力矛,3三级活塞,4三级副缸体,5二级活塞,6二级副缸体,7主缸体,8六方钻杆与主活塞,9喷嘴,10喷嘴短节。
具体实施方式
按照附图所示,首先将六方钻杆与主活塞8装入主缸体7内,二级活塞5装入二级副缸体6内,三级活塞3装入三级副缸体4内;然后将二级副缸体6连接在主缸体7上方,三级副缸体4连接在二级副缸体6上方,再将喷嘴9装入喷嘴短节10并连接在主活塞8下方;最后将上接头1连接在三级副缸体4上方,连接时注意把阶梯形水力矛2插入三级活塞3中心孔内,即完成了微小井眼水力加压器的组装。将喷嘴短节10的连接螺纹与井下钻具连接,上接头1的连接螺纹与钻柱连接,即可入井使用。

Claims (3)

1.一种微小井眼水力加压器,是由上接头、阶梯形水力矛、三个缸体及活塞、喷嘴和喷嘴短节组成。其特征是:水力加压器上部设置上接头(1)、上接头(1)下方安装一阶梯形水力矛(2);中部为各级缸体,三级副缸体(4)与二级副缸体(6)相连接,并与主缸体(7)连接为一体;主活塞(8)与三级活塞(3)、二级活塞(5)依次装配在相应的主缸体(7)、三级副缸体(4)、二级副缸体(6)的缸体内;水力加压器下部设置一个喷嘴短节(10),在喷嘴短节(10)内安装一喷嘴(9)。
2.根据权利要求1所述的微小井眼水力加压器,其特征是:阶梯形水力矛(2)由三级阶梯轴组成,每一段长度为100mm;阶梯形水力矛(2)插入三级活塞(3)的中心孔内。
3.根据权利要求1所述的微小井眼水力加压器,其特征是:水力加压器下部设置有一个喷嘴短节(10),喷嘴(9)采用卡簧固定方式固定在喷嘴短节(10)内。
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