CN203296688U - 局部增加钻压的钻井装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种局部增加钻压的钻井装置。局部增加钻压的钻井装置，包括筒状的本体（1），所述本体（1）的上段内设置有可转动的涡轮节（2），下段内设置有内筒（3），所述涡轮节（2）的下端设置有上锥型齿（25），所述内筒（3）的上端设置有与所述上锥型齿（4）相配合的下锥型齿（31）。本实用新型可局部增加钻压，提高机械钻速，钻头冲击破岩时，轴向运动幅度较小，钻头也不易损伤，有利于提高钻头的使用寿命，此外，本实用新型结构简单，操作方便，投资成本低，可在油气田钻井作业中广泛应用。

Description

局部增加钻压的钻井装置

技术领域

本实用新型属于油气田钻井的技术领域，具体是指一种定向井、水平井的钻井装置。 

背景技术

在目前的定向井、水平井钻井作业中，由于钻压难以施加到钻头上，导致机械钻速慢。由于钻速慢，会引起一系列的钻井问题，如钻具磨损严重易出现疲劳损坏、套管磨损严重易强度降低、钻井液在井底作用时间太长性能变差等。 

为了改变这一现状，国内的技术人员设计了水力脉冲工具来提高钻速，这种工具可以使底部钻具产生轴向运动，有利于提高钻头的冲击破岩效果，从而提高机械钻速。但这种工具使钻头产生轴向破岩的幅度较大，钻头很容易被破坏，导致钻头寿命较短。 

上述论述内容目的在于向读者介绍可能与下面将被描述和/或主张的本实用新型的各个方面相关的技术的各个方面，相信该论述内容有助于为读者提供背景信息，以有利于更好地理解本实用新型的各个方面，因此，应了解是以这个角度来阅读这些论述，而不是承认现有技术。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足而提供一种可在局部增加钻压的钻井装置，以提高机械钻速，增加钻头的使用寿命。 

本实用新型的目的通过以下技术方案实现： 

提供一种局部增加钻压的钻井装置，包括筒状的本体，所述本体的上段内设置有可转动的涡轮节，下段内设置有内筒，所述涡轮节的下端设置有上锥型齿，所述内筒的上端设置有与所述上锥型齿相配合的下锥型齿。

其中，所述内筒包括承压环和下压缩弹簧，承压环周向固定且可轴向移动地设置在所述本体中，下锥型齿设置在承压环的上端，所述下压缩弹簧设置在承压环与所述本体之间，使承压环向上。 

其中，所述下锥型齿为7颗，高度为1cm，均匀分布在所述内筒的上端。 

其中，所述涡轮节由导流盘、心轴、涡轮叶片、上压缩弹簧组成。 

其中，所述涡轮节的涡轮叶片为3片，倾角为60°。 

本实用新型提供的局部增加钻压的钻井装置，包括筒状的本体，所述本体的上段内设置有可转动的涡轮节，下段内设置有内筒，所述涡轮节的下端设置有上锥型齿，所述内筒的上端设置有与所述上锥型齿相配合的下锥型齿。涡轮节在钻井液的冲击力作用下旋转，通过锥型齿和下锥型齿挤压内筒，内筒对本体产生快速且间断性的向下的压力，可以对钻头进行加压，从而提高机械钻速；另外，在加压过程中，可以使钻头在一定程度上进行冲击破岩，进而提高机械钻速。 

本实用新型可局部增加钻压，提高机械钻速，钻头冲击破岩时，轴向运动幅度较小，钻头也不易损伤，有利于提高钻头的使用寿命，此外，本实用新型结构简单，操作方便，投资成本低，可在油气田钻井作业中广泛应用。 

附图说明

利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。 

图１是局部增加钻压的钻井装置的结构示意图。 

在图中包括有：1——本体、2——涡轮节、21——导流盘、22——心轴、23——涡轮叶片、24——上压缩弹簧、25——上锥型齿、3——内筒、31——锥型齿、32——承压环、33——下压缩弹簧。 

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 

本实用新型的核心在于提供一种可在局部增加钻压的钻井装置，以解决一些定向井、水平井机械钻速慢、钻头寿命短的难题。 

如图1所示，本实用新型所述的局部增加钻压的钻井装置，包括筒状的本体1，本体1可为钻具的一部分，也可以为单独的部件，使用时接在钻头的上部即可。所述本体1的上段内设置有可转动的涡轮节2，所述涡轮节2由导流盘21、心轴22、涡轮叶片23、上压缩弹簧24组成，所述涡轮节2的涡轮叶片23为3片，倾角为60°。由于涡轮节2为现有涡轮叶片装置中的通用结构，因此不再详细描述。所述本体1的下段内设置有内筒3，所述涡轮节2的下端设置有上锥型齿25，所述内筒3的上端设置有与所述上锥型齿4相配合的下锥型齿31。所述下锥型齿31为7颗，高度为1cm，均匀分布在所述内筒3的上端。上锥型齿25的数量和大小与下锥型齿31相适应。 

其中，所述内筒3包括承压环32和下压缩弹簧33，承压环32周向固定且可轴向移动地设置在所述本体1中，承压环32轴向移动地的幅度可选范围为0.5-1.5cm，下锥型齿31设置在承压环32的上端，所述下压缩弹簧33设置在承压环32与所述本体1之间，使承压环32向上。 

本实用新型工作时，通过钻井液的冲击力与静压力带动60°倾角的涡轮叶片旋转，从而挤压承压环，由于承压环是与钻头连在一起的，故涡轮节的旋转可以对钻头进行加压，从而提高机械钻速；由于承压环上有7颗高度为1cmm的锥型齿，从而导致涡轮叶片在旋转过程中，可以快速且间断性的增加钻压和释放钻压，装置克服了以往水力脉冲工具的缺点，大幅度减少了钻头的轴向运动幅度，有利于提高钻头寿命。 

本实用新型使用时，具体操作如下： 

①将该装置接在钻头的上端，并将钻具下入井内；

②接触新地层时，缓慢开泵，并逐渐增大排量（通常情况下，外径为225.4mm的钻具可将排量开至2500L/min）；

③现场技术人员按常规钻进方法进行钻进。

上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，不能理解为对本实用新型保护范围的限制。 

总之，本实用新型虽然例举了上述优选实施方式，但是应该说明，虽然本领域的技术人员可以进行各种变化和改型，除非这样的变化和改型偏离了本实用新型的范围，否则都应该包括在本实用新型的保护范围内。 

Claims (5)

1.一种局部增加钻压的钻井装置，包括筒状的本体（1），其特征在于：所述本体（1）的上段内设置有可转动的涡轮节（2），下段内设置有内筒（3），所述涡轮节（2）的下端设置有上锥型齿（25），所述内筒（3）的上端设置有与所述上锥型齿（4）相配合的下锥型齿（31）。

2.根据权利要求1所述的局部增加钻压的钻井装置，其特征在于：所述内筒（3）包括承压环（32）和下压缩弹簧（33），承压环（32）周向固定且可轴向移动地设置在所述本体（1）中，下锥型齿（31）设置在承压环（32）的上端，所述下压缩弹簧（33）设置在承压环（32）与所述本体（1）之间，使承压环（32）向上。

3.根据权利要求2所述的局部增加钻压的钻井装置，其特征在于：所述下锥型齿（31）为7颗，高度为1cm，均匀分布在所述内筒（3）的上端。

4.根据权利要求1或2或3所述的局部增加钻压的钻井装置，其特征在于：所述涡轮节（2）由导流盘（21）、心轴（22）、涡轮叶片（23）、上压缩弹簧（24）组成。

5.根据权利要求4所述的局部增加钻压的钻井装置，其特征在于：所述涡轮节（2）的涡轮叶片（23）为3片，倾角为60°。

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