CN204402359U - 一种射流式扭向减阻震荡器 - Google Patents

一种射流式扭向减阻震荡器 Download PDF

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徐梓辰
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本实用新型公开了一种射流式扭向减阻震荡器,涉及钻井工艺技术领域。所述冲击器包括双稳射流元件、交变压力流道、扭矩缸、扭矩锤、压盖、空心双母接头、上接头;所述空心双母接头的内部依次设置所述压盖、所述双稳射流元件、所述交变压力流道、所述扭矩缸和所述扭矩锤;所述扭矩锤固设于所述空心双母接头的内部;所述压盖固设于所述空心双母接头的内部;所述空心双母接头的第一端与所述上接头连接。本实用新型实施例通过相应的结构设计,延长了钻头的使用寿命,加快了PDC钻头的破岩速度,提高了作业效率。

Description

一种射流式扭向减阻震荡器
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种钻井工艺技术领域,具体涉及一种射流式扭向减阻震荡器。
背景技术
[0002] 随着全球能源紧张程度的加剧,各国对能源开采技术及能源开采工艺都提出了越来越高的要求。为适应油气勘探工作发展的需要,石油钻井工作主要是向深部和硬老地层区块拓展,在深井钻井以及西部许多区块浅部钻井过程中,硬地层钻进的难题非常突出。如在苏里格地区、四川东部油田、塔里木盆地北部油田等勘探开发钻井工作中都遇到了较硬地层。这就使得聚晶金刚石复合片(Polycrystalline Diamond Compact,PDC)钻头逐渐成为了钻井的主流。但在使用PDC钻头钻进上述地层时,尤其是在深井钻探过程中会遇到较为严重的卡滑效应。该卡滑效应使钻柱内累积的扭转弹性能不规则的释放,导致PDC钻头的破岩过程变得极不稳定,加速PDC钻头非正常损坏,降低了 PDC钻头使用寿命,同时也会降低钻井过程中的机械钻速,降低了作业效率。
实用新型内容
[0003] 针对上述问题,本实用新型实施例提供了一种射流式扭向减阻震荡器,旨在解决现有技术中因卡滑效应造成的PDC钻头使用寿命低,以及影响钻井过程中的机械钻速,降低作业效率的技术问题。
[0004] 为实现上述目的,一种射流式扭向减阻震荡器,所述冲击器包括双稳射流元件、交变压力流道、扭矩缸、扭矩锤、压盖、空心双母接头、上接头;所述空心双母接头的内部依次设置所述压盖、所述双稳射流元件、所述交变压力流道、所述扭矩缸和所述扭矩锤;所述双稳射流元件固设于所述空心双母接头的内部;所述交变压力流道固设于所述空心双母接头的内部;所述扭矩缸固设于所述空心双母接头的内部;所述扭矩锤固设于所述空心双母接头的内部;所述压盖固设于所述空心双母接头的内部;所述空心双母接头的第一端与所述上接头连接;所述双稳射流元件设有两输出道;所述压盖和所述双稳射流元件的两输出道通过喷嘴联通;所述双稳射流元件的两输出道的两侧分别设置有空道;所述交变压力流道中沿轴向设置有两条高压流道、低压腔及一条低压流道,所述两条高压流道的第一端分别与所述双稳射流元件的两输出道相连通,所述两条高压流道的第二端与所述扭矩缸连通;所述扭矩锤设置在所述扭矩缸;所述扭矩锤中部沿轴向设置有一中心流道;所述低压流道的第一端与所述扭矩锤的中心流道连通于所述下接头内部;所述低压流道的第二端与所述双稳射流元件的排空道连通;所述空心双母接头下部通过变扣与取心筒连接,所述取心筒下部接钻头。
[0005] 进一步地,所述扭矩缸与所述扭矩锤采用线切割工艺加工而成。
[0006] 进一步地,所述上接头、所述压盖、所述双稳射流元件、所述交变压力流道、所述扭矩缸的下表面设有凸榫;所述上接头、所述压盖、所述双稳射流元件、所述交变压力流道、所述扭矩缸的上表面设有凹槽。
[0007] 进一步地,所述变扣设有开孔,所述开孔用于对钻井液进行二次分流。
[0008] 进一步地,所述冲击器还包括止推轴承,所述止推轴承采用PDC复合轴承。
[0009] 与现有技术相比,本实用新型实施例提供了一种射流式扭向减阻震荡器,通过提供一种既能减小卡滑效应又能提高钻井速度的工具,解决了因卡滑效应造成的PDC钻头使用寿命低,以及影响钻井过程中的机械钻速,降低作业效率的技术问题,本实用新型实施例延长了钻头的使用寿命,加快了 PDC钻头的破岩速度,提高了作业效率。
附图说明
[0010] 以下结合附图来对本实用新型进行详细的描绘。然而应当理解,附图的提供仅为了更好地理解本实用新型,它们不应该理解成对本实用新型的限制。
[0011] 图1是本实用新型实施例提供的一种射流式扭向减阻震荡器的纵向竖直剖面示意图;
[0012] 图2是本实用新型实施例提供的一种射流式扭向减阻震荡器的纵向水平剖面示意图;
[0013]图3是本实用新型实施例提供的一种射流式扭向减阻震荡器的前部横截面示意图;
[0014]图4是本实用新型实施例提供的一种射流式扭向减阻震荡器的前中部横截面示意图;
[0015]图5是本实用新型实施例提供的一种射流式扭向减阻震荡器的中后部横截面示意图;
[0016] 图6是本实用新型实施例提供的一种射流式扭向减阻震荡器的后部横截面示意图;
[0017] 图7是本实用新型实施例提供的一种射流式扭向减阻震荡器的上接头结构示意图;
[0018] 其中,双稳射流元件、I ;交变压力流道、2 ;扭矩缸、3 ;扭矩锤、4 ;压盖、5 ;空心双母接头、6 ;上接头、7 ;喷嘴、8 ;排空道、9 ;中心流道、10 ;低压腔、11 ;低压流道、12 ;高压流道、13ο
具体实施方式
[0019] 下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
[0020] 如图1所示,图1是本实用新型实施例提供的一种射流式扭向减阻震荡器。请参阅图1、图2、图3,所述冲击器包括双稳射流元件、交变压力流道、扭矩缸、扭矩锤、压盖、空心双母接头、上接头;所述空心双母接头的内部依次设置所述压盖、所述双稳射流元件、所述交变压力流道、所述扭矩缸和所述扭矩锤;所述双稳射流元件固设于所述空心双母接头的内部;所述交变压力流道固设于所述空心双母接头的内部;所述扭矩缸固设于所述空心双母接头的内部;所述扭矩锤固设于所述空心双母接头的内部;所述压盖固设于所述空心双母接头的内部;所述空心双母接头的第一端与所述上接头连接;所述双稳射流元件设有两输出道;所述压盖和所述双稳射流元件的两输出道通过喷嘴联通;所述双稳射流元件的两输出道的两侧分别设置有空道;所述交变压力流道中沿轴向设置有两条高压流道、低压腔及一条低压流道,所述两条高压流道的第一端分别与所述双稳射流元件的两输出道相连通,所述两条高压流道的第二端与所述扭矩缸连通;所述扭矩锤设置在所述扭矩缸;所述扭矩锤中部沿轴向设置有一中心流道;所述低压流道的第一端与所述扭矩锤的中心流道连通于所述下接头内部;所述低压流道的第二端与所述双稳射流元件的排空道连通;所述空心双母接头下部通过变扣与取心筒连接,所述取心筒下部接钻头。
[0021] 与现有技术相比,本实用新型实施例提供了一种射流式扭向减阻震荡器,通过提供一种既能减小卡滑效应又能提高钻井速度的工具,解决了因卡滑效应造成的PDC钻头使用寿命低,以及影响钻井过程中的机械钻速,降低作业效率的技术问题,本实用新型实施例延长了钻头的使用寿命,加快了 PDC钻头的破岩速度,提高了作业效率。
[0022] 本实用新型由空心双母接头6、上接头7、压盖5、双稳射流元件1、交变压力流道2、扭矩缸3和扭矩锤4组成。其中,上接头7设置在空心双母接头6上部,空心双母接头6内部由上至下依次设置压盖5、双稳射流元件1、交变压力流道2、扭矩缸3和扭矩锤4。双稳射流元件I的顶部设置有一连通压盖5和双稳射流元件I的两输出道的喷嘴8,双稳射流元件I的两输出道的两侧各设置有一排空道9。交变压力流道2中沿轴向设置有两条高压流道13和低压腔11及一条低压流道12,两条高压流道13的上端分别与双稳射流元件I的两输出道相连通,两条高压流道13的下端与扭矩缸3相连通。扭矩锤4设置在扭矩缸3内,其中部沿轴向设置有一中心流道10。所述扭矩锤4左侧和右侧分别设有弧形通道,所述弧形通道的结构设计便于配重。低压流道12的下端与扭矩锤4的中心流道10以及下接头内部相连通,低压流道12的上端与双稳射流元件I的排空道9相连通。空心双母接头6下部通过变扣与取心筒连接,取心筒下部接钻头(图中未示出)。
[0023] 作为本实用新型实施例的进一步改进,扭矩缸3和扭矩锤4采用线切割工艺加工,以保证流体不发生刺漏。
[0024] 作为本实用新型实施例的进一步改进,上接头7,压盖5,双稳射流元件1,交变压力流道2,扭矩缸3的下表面均设置凸榫,上表面设置凹槽,以达到扭向定位的作用。
[0025] 作为本实用新型实施例的进一步改进,可在变扣处开孔,对钻井液进行二次分流。
[0026] 作为本实用新型实施例的进一步改进,止推轴承采用PDC复合轴承。
[0027] 本实用新型在工作时:高压流体通过双稳射流元件I时产生交变压力,高压流体从喷嘴8进入,通过两条高压流道13输向扭矩缸3,交变的高压流体驱动扭矩锤4在扭矩缸3中往复震荡。从扭矩缸3中排出的低压流体回到双稳射流元件1,并通过排空道9进入低压腔11再进入低压流道12进而经过中空流道10从通过下接头排除。
[0028] 本实用新型由于采取以上技术方案,其具有以下优点:本实用新型能够在钻井过程中通过交变的高压流体驱动扭矩锤在扭矩缸中往复震荡,可减少PDC钻头的卡滑效应,改善PDC钻头工作环境,促进PDC钻头稳定工作,延长钻头的使用寿命,并加快PDC钻头破岩速度。
[0029] 上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述,显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进,或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种射流式扭向减阻震荡器,其特征在于,冲击器包括双稳射流元件、交变压力流道、扭矩缸、扭矩锤、压盖、空心双母接头、上接头;所述空心双母接头的内部依次设置所述压盖、所述双稳射流元件、所述交变压力流道、所述扭矩缸和所述扭矩锤;所述双稳射流元件固设于所述空心双母接头的内部;所述交变压力流道固设于所述空心双母接头的内部;所述扭矩缸固设于所述空心双母接头的内部;所述扭矩锤固设于所述空心双母接头的内部;所述压盖固设于所述空心双母接头的内部;所述空心双母接头的第一端与所述上接头连接;所述双稳射流元件设有两输出道;所述压盖和所述双稳射流元件的两输出道通过喷嘴联通;所述双稳射流元件的两输出道的两侧分别设置有空道;所述交变压力流道中沿轴向设置有两条高压流道、低压腔及一条低压流道,所述两条高压流道的第一端分别与所述双稳射流元件的两输出道相连通,所述两条高压流道的第二端与所述扭矩缸连通;所述扭矩锤设置在所述扭矩缸;所述扭矩锤中部沿轴向设置有一中心流道;所述低压流道的第一端与所述扭矩锤的中心流道连通于下接头内部;所述低压流道的第二端与所述双稳射流元件的排空道连通;所述空心双母接头下部通过变扣与取心筒连接,所述取心筒下部接钻头。
2.根据权利要求1所述的一种射流式扭向减阻震荡器,其特征在于,所述扭矩缸与所述扭矩锤采用线切割工艺加工而成。
3.根据权利要求1或2所述的一种射流式扭向减阻震荡器,其特征在于,所述上接头、所述压盖、所述双稳射流元件、所述交变压力流道、所述扭矩缸的下表面设有凸榫;所述上接头、所述压盖、所述双稳射流元件、所述交变压力流道、所述扭矩缸的上表面设有凹槽。
4.根据权利要求1所述的一种射流式扭向减阻震荡器,其特征在于,所述变扣设有开孔,所述开孔用于对钻井液进行二次分流。
5.根据权利要求1所述的一种射流式扭向减阻震荡器,其特征在于,所述冲击器还包括止推轴承,所述止推轴承采用PDC复合轴承。
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CN106368609A (zh) * 2016-11-09 2017-02-01 西南石油大学 射流振荡工具

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