CN204040907U - 一种油田用振动钻井工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油田用振动钻井工具，振动钻井工具包括套管、上接头和下接头，套管内设置有第一反应室和第二反应室，第一反应室内设置有第一助推板，第二反应室内设置有第二助推板，第一助推板通过活塞杆连接第二助推板，活塞杆上设置有限位结构，第一反应室内设置有第一电磁点火开关，第二反应室的两侧均设置有第二电磁点火开关，第一反应室和第二反应室的顶面上均设置有进油口和排气口，两个进油口之间通过进油管路和进油支路连接，两个排气口之间通过排气管路和排气支路连接。本实用新型结构简单，实用性强，可以实现单反应室工作或多反应室共同工作的模式，提高了振动钻井工具的可靠性和安全性，使钻头获得更大的动力，提高钻井效率。

Description

一种油田用振动钻井工具

技术领域

本实用新型涉及油田钻井领域，尤其涉及一种油田用振动钻井工具。

背景技术

振动钻井工具是油田生产中一种重要的机械设备，其性能的好坏直接影响了钻井的效率和质量。随着科学技术的发展，振动钻井工具也得到了不断的改进。

中国国家知识产权局公布的一种复合振动钻井工具(申请号：201220358719.9，公告号：CN202731752，公告日：2013.02.13)，包括一个套筒，以及自上而下依次设置在套筒内的振动短节、振动短节卡盘、螺杆马达、与螺杆马达转子的下端连接的转换短节、套装在转换短节上端的环形盘、安装在转换短节下端的液压缸、设置在液压缸内腔的冲击短节、与冲击短节连接的扭矩传递短节，虽然可以消除大斜度井钻井过程中的“拖压”及“粘滑”现象，从而大幅提高机械钻速，延长钻头寿命，降低成本。但是由于采用液压提供动力，使得钻井的效率不高，而且一旦内部出现故障需要停机检修，延长了施工周期，不能实现连续钻井。

实用新型内容

本实用新型目的在于针对现有技术所存在的不足而提供一种油田用振动钻井工具的技术方案，通过第一反应室和第二反应室的设计，不仅可以增大钻头在钻井时的冲击力，而且可以实现单反应室工作或多反应室共同工作的模式，提高了振动钻井工具的可靠性和安全性，同时可以实现连续工作，提高了振动钻井工具的工作效率，提高了使用时的安全性。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种油田用振动钻井工具，振动钻井工具包括套管、上接头和下接头，上接头固定连接在套管的顶端，下接头连接在套管的底端，下接头上设置有钻头卡孔，其特征在于：套管内设置有第一反应室和第二反应室，第一反应室内设置有第一助推板，第二反应室内设置有第二助推板，第一助推板通过活塞杆连接第二助推板，活塞杆贯穿至钻头卡孔内，活塞杆上设置有限位结构，第一反应室内设置有第一电磁点火开关，第二反应室的两侧均设置有第二电磁点火开关，第一反应室和第二反应室的顶面上均设置有进油口和排气口，两个进油口之间通过进油管路和进油支路连接，进油管路上设置有第一电磁阀，进油支路上设置有第二电磁阀，两个排气口之间通过排气管路和排气支路连接，排气管路上设置有第一电磁阀，排气支路上设置有第二电磁阀，排气口内设置有钢珠和固定块，固定块固定连接在排气口内，钢珠上设置有连接柱，连接柱通过弹性绳连接固定块；通过第一反应室和第二反应室的设计，不仅可以增大钻头在钻井时的冲击力，而且可以实现单反应室工作或多反应室共同工作的模式，提高了振动钻井工具的可靠性和安全性，同时可以实现连续工作，活塞杆上的限位结构可以有效地对钻头部进行限位，防止在较大冲击力下松动而造成安全隐患，第一反应室和第二反应室均采用进油、点火、爆炸的过程使活塞杆在瞬间获得较大的冲击力，提高钻井效率，当反应室内的燃料燃烧结束后，由于气体的压力较大将钢珠冲离排气口的内壁，同时产生的空隙使气体可以通过排气支路和排气管路顺利地排出。

进一步，上接头上设置有卡吊安装孔，卡吊安装孔的侧面上设置有内螺纹，内螺纹与卡吊的外螺纹相匹配，有效提高了卡吊与上接头之间的连接强度，防止钻头在钻井时产生松动，进而造成安全隐患。

进一步，套管的内侧面上设置有保护层，保护层材料为铝合金材料，保护层可以有效提高套管整体的强度，防止外界压力过大而影响内部反应室的正常工作。

进一步，第一反应室的底部、第二反应室的顶部和底部均设置有密封圈，密封圈可以有效地防止第一反应室和第二反应室内的燃料泄漏，提高了工作时的安全性。

进一步，限位结构包括限位卡块和限位槽，限位槽位于活塞杆内，限位卡块与限位槽相匹配，限位卡块通过弹簧连接在限位槽内，可以有效地对钻头进行限位固定，使钻头在获得较大冲击力时仍可以保持直线运动，减小钻井时的误差。

进一步，两个弹性绳之间形成夹角a，夹角a的范围为120゜～145゜，使第一反应室和第二反应室可以正常排气。

本实用新型由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

1、通过第一反应室和第二反应室的设计，不仅可以增大钻头在钻井时的冲击力，而且可以实现单反应室工作或多反应室共同工作的模式，提高了振动钻井工具的可靠性和安全性，同时可以实现连续工作，第一反应室和第二反应室均采用进油、点火、爆炸的过程使活塞杆在瞬间获得较大的冲击力，提高钻井效率；

2、活塞杆上的限位结构可以有效地对钻头部进行限位，防止在较大冲击力下松动而造成安全隐患，使钻头在获得较大冲击力时仍可以保持直线运动，减小钻井时的误差；

3、保护层可以有效提高套管整体的强度，防止外界压力过大而影响内部反应室的正常工作；

4、密封圈可以有效地防止第一反应室和第二反应室内的燃料泄漏，提高了工作时的安全性。

本实用新型结构简单，实用性强，不仅可以实现单反应室工作或多反应室共同工作的模式，提高了振动钻井工具的可靠性和安全性，而且使钻头获得更大的动力，提高钻井的效率。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型一种油田用振动钻井工具的结构示意图；

图2为图1中I处的局部放大图；

图3为图1中II处的局部放大图；

图4为图1中III处的局部放大图；

图5为本实用新型中排气口的结构示意图。

图中：1-套管；2-上接头；3-下接头；4-卡吊安装孔；5-第一反应室；6-第二反应室；7-保护层；8-进油管路；9-排气管路；10-第一电磁点火开关；11-第一助推板；12-活塞杆；13-第二助推板；14-第二电磁点火开关；15-密封圈；16-钻头卡孔；17-进油口；18-进油支路；19-第一电磁阀；20-第二电磁阀；21-排气口；22-排气支路；23-限位卡块；24-限位槽；25-弹簧；26-钢珠；27-固定块；28-弹性绳；29-连接柱。

具体实施方式

如图1至图5所示，为本实用新型一种油田用振动钻井工具，振动钻井工具包括套管1、上接头2和下接头3，上接头2固定连接在套管1的顶端，上接头2上设置有卡吊安装孔4，卡吊安装孔4的侧面上设置有内螺纹，内螺纹与卡吊的外螺纹相匹配，有效提高了卡吊与上接头2之间的连接强度，防止钻头在钻井时产生松动，进而造成安全隐患，下接头3连接在套管1的底端，下接头3上设置有钻头卡孔16，套管1的内侧面上设置有保护层7，保护层7材料为铝合金材料，保护层7可以有效提高套管1整体的强度，防止外界压力过大而影响内部反应室的正常工作，套管1内设置有第一反应室5和第二反应室6，第一反应室5的底部、第二反应室6的顶部和底部均设置有密封圈15，密封圈15可以有效地防止第一反应室5和第二反应室6内的燃料泄漏，提高了工作时的安全性，第一反应室5内设置有第一助推板11，第二反应室6内设置有第二助推板13，第一助推板11通过活塞杆12连接第二助推板13，活塞杆12贯穿至钻头卡孔16内，活塞杆12上设置有限位结构，限位结构包括限位卡块23和限位槽24，限位槽24位于活塞杆12内，限位卡块23与限位槽24相匹配，限位卡块23通过弹簧25连接在限位槽24内，可以有效地对钻头进行限位固定，使钻头在获得较大冲击力时仍可以保持直线运动，减小钻井时的误差，第一反应室5内设置有第一电磁点火开关10，第二反应室6的两侧均设置有第二电磁点火开关14，第一反应室5和第二反应室6的顶面上均设置有进油口17和排气口21，两个进油口17之间通过进油管路8和进油支路18连接，进油管路8上设置有第一电磁阀19，进油支路18上设置有第二电磁阀20，两个排气口21之间通过排气管路9和排气支路22连接，排气管路9上设置有第一电磁阀19，排气支路22上设置有第二电磁阀20，排气口21内设置有钢珠26和固定块27，固定块27固定连接在排气口21内，钢珠26上设置有连接柱29，连接柱29通过弹性绳28连接固定块27，两个弹性绳28之间形成夹角a，夹角a的范围为120゜～145゜，使第一反应室5和第二反应室6可以正常排气；通过第一反应室5和第二反应室6的设计，不仅可以增大钻头在钻井时的冲击力，而且可以实现单反应室工作或多反应室共同工作的模式，提高了振动钻井工具的可靠性和安全性，同时可以实现连续工作，活塞杆12上的限位结构可以有效地对钻头部进行限位，防止在较大冲击力下松动而造成安全隐患，第一反应室5和第二反应室6均采用进油、点火、爆炸的过程使活塞杆12在瞬间获得较大的冲击力，提高钻井效率，当反应室内的燃料燃烧结束后，由于气体的压力较大将钢珠26冲离排气口21的内壁，同时产生的空隙使气体可以通过排气支路22和排气管路9顺利地排出。

本实用新型的工作原理如下：当第一反应室5工作而第二反应室6不工作时，第二电磁阀20打开，第一电磁阀19关闭，使得燃料直接进入到第一反应室5内，通过第一电磁点火开关10产生爆炸，爆炸产生的气体推动第一助推板11，进而使活塞杆12带动钻头移动，燃烧后的气体通过排气口21进入排气支路22排出，当第二反应室6工作而第一反应室5不工作时，第一电磁阀19打开，第二电磁阀20关闭，使得燃料直接进入到第二反应室6内，通过第二电磁点火开关14产生爆炸，爆炸产生的气体推动第二助推板13，进而使活塞杆12带动钻头移动，燃烧后的气体通过排气口21进入排气管路9排出，当第一反应室5和第二反应室6共同工作时，第一电磁阀19和第二电磁阀20均打开，燃料通过进油管路8和进油支路18分别通入第一反应室5和第二反应室6内，通过第一电磁点火开关10和第二电磁点火开关14产生爆炸，产生的气体同时推动第一助推板11和第二助推板13使活塞杆12获得双倍的动力，提高了钻井的工作效率。

以上仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此。任何以本实用新型为基础，为实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本实用新型的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种油田用振动钻井工具，所述振动钻井工具包括套管、上接头和下接头，所述上接头固定连接在所述套管的顶端，所述下接头连接在所述套管的底端，所述下接头上设置有钻头卡孔，其特征在于：所述套管内设置有第一反应室和第二反应室，所述第一反应室内设置有第一助推板，所述第二反应室内设置有第二助推板，所述第一助推板通过活塞杆连接所述第二助推板，所述活塞杆贯穿至所述钻头卡孔内，所述活塞杆上设置有限位结构，所述第一反应室内设置有第一电磁点火开关，所述第二反应室的两侧均设置有第二电磁点火开关，所述第一反应室和所述第二反应室的顶面上均设置有进油口和排气口，两个所述进油口之间通过进油管路和进油支路连接，所述进油管路上设置有第一电磁阀，所述进油支路上设置有第二电磁阀，两个所述排气口之间通过排气管路和排气支路连接，所述排气管路上设置有所述第一电磁阀，所述排气支路上设置有所述第二电磁阀，所述排气口内设置有钢珠和固定块，所述固定块固定连接在所述排气口内，所述钢珠上设置有连接柱，所述连接柱通过弹性绳连接所述固定块。

2.根据权利要求1所述的一种油田用振动钻井工具，其特征在于：所述上接头上设置有卡吊安装孔，所述卡吊安装孔的侧面上设置有内螺纹。

3.根据权利要求1所述的一种油田用振动钻井工具，其特征在于：所述套管的内侧面上设置有保护层，所述保护层材料为铝合金材料。

4.根据权利要求1所述的一种油田用振动钻井工具，其特征在于：所述第一反应室的底部、所述第二反应室的顶部和底部均设置有密封圈。

5.根据权利要求1所述的一种油田用振动钻井工具，其特征在于：所述限位结构包括限位卡块和限位槽，所述限位槽位于所述活塞杆内，所述限位卡块与所述限位槽相匹配，所述限位卡块通过弹簧连接在所述限位槽内。

6.根据权利要求1所述的一种油田用振动钻井工具，其特征在于：两个所述弹性绳之间形成夹角a，所述夹角a的范围为120゜～145゜。