CN203603760U - 一种井下钻具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种井下钻具，包括芯轴（1）和下接头（2），下接头（2）与钻头连接；芯轴（1）与下接头（2）之间设有液压减震器；液压减震器外部设有钻柱型稳定器（3），下接头（2）上设有井底型稳定器（4）。本实用新型通过对井下钻具结构的改进，将双向液压减震器、钻柱型稳定器和井底型稳定器巧妙的结合在同一钻具上，简化了钻具结构，既能克服跳钻和振动，同时又能保证在扭矩、弯矩作用下使近钻头钻柱保持稳定居中。钻井过程中可提高钻井速度和井身质量、降低钻井成本。有效避免或减少振动对钻井设备所造成的危害、克服了钻柱的弯矩造成的失稳、极大的提高了钻头寿命、保证了井身质量、提高了钻井速度、降低了钻井成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种井下钻具，特别是一种能提高井下钻具减振效果和稳定性的井下钻具，属于钻井工具技术领域。
背景技术
在石油、天然气及地质勘探钻井过程中，造成钻柱和钻头损坏的主要原因如下；一是由于钻柱及钻头频繁的跳钻和上下振动，使钻杆丧失纯拉伸的工作状态，处于拉、压交变应力状态，造成钻杆断裂或降低使用寿命。大幅度的跳钻和振动甚至会破坏井台设备。破坏钻头的最佳工作环境，造成钻头齿部脱落或折断，降低钻头使用寿命。二是钻柱及钻头在上部旋转扭矩和井底反扭矩的共同作用下，会出现较大的扭矩变化，表现为脉冲旋转，会降低钻杆的使用寿命，严重的会造成钻杆扭断发生井下事故；或者造成钻头齿部扭转冲击折断，降低钻头使用寿命。三是钻柱及钻头在井下受到侧向力的作用，使钻柱在井眼中产生横向位移或钻柱在压力作用下的弯曲，造成钻头在水平面上的偏移或挠动。引起钻头齿部脱落或折断破坏和井偏井斜。
目前为了克服钻柱及钻头频繁的跳钻和上下振动，通常会在钻头近钻头位置设置液压减震器，来消除或减缓钻柱上下窜动引起的振动和冲击载荷，防止钻柱过早折断或钻头齿部脱落。为了克服钻柱在井眼中产生横向位移或钻柱在压力作用下的弯曲，通常会在近钻头位置安装井底型稳定器和压力作用下的弯曲点安装钻柱型稳定器克服钻头水平面上的偏移和挠动，防止钻头齿部脱落或折断破坏和井偏井斜的发生。
由于这两种工具发挥最有效作用的最佳安装位置都是近钻头位置，现有技术是两种工具，实际上只能有一种工具处于最佳位置，所以现有的钻具组合无法发挥最佳的减振和稳定效果。
发明内容
本实用新型的目的在于，提供一种既能克服跳钻和振动，同时又能保证在扭矩和弯矩作用下使近钻头的钻柱保持稳定居中的井下钻具，以提高钻井速度和井身质量、降低钻井成本，从而克服现有技术的不足。
本实用新型的技术方案是这样构成的：
本实用新型的一种井下钻具为，该井下钻具包括芯轴和下接头，下接头与钻头连接；芯轴与下接头之间设有液压减震器；液压减震器外部设有钻柱型稳定器，下接头上设有井底型稳定器。
前述井下钻具中，所述液压减震器包括缸体，缸体为圆管形；缸体上端设有花键体和扶正套筒，缸体下端与下接头密封连接；花键体内设有活塞，活塞与芯轴螺纹连接；缸体与活塞之间的间隙内设有可压缩液体。
前述井下钻具中，所述活塞底部与冲管连接。
前述井下钻具中，所述下接头底部设有与钻头连接的锥形内螺纹。
由于采用了上述技术方案，本实用新型与现有技术相比，本实用新型通过对井下钻具结构的改进，将双向液压减震器、钻柱型稳定器和井底型稳定器巧妙的结合在同一钻具上，简化了钻具结构，既能克服跳钻和震动，同时又能保证在扭矩、弯矩作用下使近钻头钻柱保持稳定居中。钻井过程中可提高钻井速度和井身质量、降低钻井成本。有效避免或减少振动对钻井设备所造成的危害、克服了钻柱的弯矩造成的失稳、极大的提高了钻头寿命、保证了井身质量、提高了钻井速度、降低了钻井成本。适用于石油、天然气及地质勘探钻井。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
附图中的标记为：1-芯轴，2-下接头，3-钻柱型稳定器，4-井底型稳定器，5-缸体，6-花键体，7-扶正套筒，8-活塞，9-可压缩液体，10-冲管，11-锥形内螺纹。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但不作为对本实用新型的任何限制。
本实用新型的实施例：本实用新型是根据下述的一种提高井下钻具减振效果和稳定性的方法所构建的，该方法可在现有的下接头与心轴结构上进行实施，如图1所示，该方法是在下接头与心轴之间设置液压减震器，以消除或减缓跳钻引起的上下振动；同时在液压减震器下部和下接头上部设置稳定器以防止钻具产生横向位移造成井偏。液压减震器为柱型油缸，油缸内充有可压缩液体，通过可压缩液体消除或减缓跳钻引起的上下振动。液压减震器包括缸体，缸体为圆管形，缸体内设有与心轴连接的活塞，活塞与缸体之间的空腔内充有可压缩液体；缸体下端经下接头与钻头连接。缸体外部设有钻柱型稳定器。下接头上设有井底型稳定器。
根据上述方法构建的本实用新型的一种井下钻具的结构示意图如图1所示，该井下钻具包括芯轴1和下接头2，下接头2与钻头连接；芯轴1与下接头2之间设有液压减震器；液压减震器外部设有钻柱型稳定器3，下接头2上设有井底型稳定器4。液压减震器包括缸体5，缸体5为圆管形；缸体5上端设有花键体6和扶正套筒7，缸体5下端与下接头2密封连接；花键体6内设有活塞8，活塞8与芯轴1螺纹连接；缸体5与活塞8之间的间隙内设有可压缩液体9。活塞8底部与冲管10连接。下接头2底部设有与钻头连接的锥形内螺纹11。
本实用新型的液压减震器为双向液压减震器，可有效避免或减缓跳钻、振动及扭矩变化对钻井设备所造成的危害、极大的提高了钻头寿命、保证了井身质量、提高了钻井速度、降低了钻井成本。
井底型稳定器设在下接头上，能最大限度的保证钻头工作时不产生水平面上的左右移动，保证钻头齿部破岩时有一个稳定的基底，防止由于钻头的位移造成钻头齿部脱落或折断使钻头非正常破坏。减少不必要的起下钻趟数和钻头的使用量，降低钻井成本。本实用新型有效的保护整个钻柱系统不受到破坏、提高钻头寿命。
Claims (4)
1. 一种井下钻具，包括芯轴（1）和下接头（2），下接头（2）与钻头连接；其特征在于：芯轴（1）与下接头（2）之间设有液压减震器；液压减震器外部设有钻柱型稳定器（3），下接头（2）上设有井底型稳定器（4）。
2.权利要求1所述井下钻具，其特征在于：所述液压减震器包括缸体（5），缸体（5）为圆管形；缸体（5）上端设有花键体（6）和扶正套筒（7），缸体（5）下端与下接头（2）密封连接；花键体（6）内设有活塞（8），活塞（8）与芯轴（1）螺纹连接；缸体（5）与活塞（8）之间的间隙内设有可压缩液体（9）。
3.权利要求2所述井下钻具，其特征在于：所述活塞（8）底部与冲管（10）连接。
4.权利要求3所述井下钻具，其特征在于：所述下接头（2）底部设有与钻头连接的锥形内螺纹（11）。
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|---|---|---|---|---|
| CN111749619A (zh) * | 2019-03-26 | 2020-10-09 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种吸震式脉冲提速器及钻具系统 |
| CN112065280A (zh) * | 2020-09-29 | 2020-12-11 | 山西风雷钻具有限公司 | 一种垂直钻井工具 |
| CN112096309A (zh) * | 2019-06-18 | 2020-12-18 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种用于钻井的隔震装置 |
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