CN2244084Y - 定向井、大斜度井、水平井轴向加压装置 - Google Patents
定向井、大斜度井、水平井轴向加压装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型是一种用于石油钻井过程中产生及施加钻压的轴向加压装置，该装置的特征是：依靠高压钻井液作用于液力活塞上产生的轴向压载，通过多级液力加压，将压载传递到钻头，并在设定的行程终端实现液路的转换，以满足钻柱送进的要求；该装置可与转盘钻井或动力马达配套使用，能有效地提高机械钻速，延长钻头寿命，缩短钻井周期，可适用于定向井、大斜度井、水平井钻井作业。
Description
本实用新型是一种用于石油钻井过程中产生及施加钻压的轴向加压装置。
目前在定向井、大斜度井及水平井钻进作业中，为了使钻头钻压能达到设计值，常常采用“倒装钻柱”方法，即在水平井钻井过程中，使用“倒装钻柱”法来推动下部钻具，把所需的钻压传递到钻头，来提高实际钻压值。随着井斜增大或采用动力钻具钻井，该方法由于受摩擦阻力的限制，至使刚性钻铤的重力分量沿轴向的压载受到影响，使得常规钻铤加压达不到生产要求，导致钻井速度慢、效率低及多发事故等问题。为了解决定向井、大斜度井、水平井的钻压施加问题，美国曾设想采用“井底螺旋推进器”的方式来带动钻柱的运移，即借用螺旋浆叶片的拖曳力来达到提高钻速的目的；苏联设计研制了“爬行式送进器”，即采用交替固定送钻系统方法来提高钻速；这两种方法由于都未在现场进行实验和验证，所以到目前为止还解决不了定向井、大斜度井、水平井在钻井作业中钻压施加的问题。
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，为油田定向井、大斜度井、水平井钻井作业提供一种可提高机械钻速，提高钻头使用寿命，可产生及施加钻压的轴向加压装置。
本发明的任务是通过以下措施来完成的：
在定向井、大斜度井、水平井钻井作业时，轴向加压装置与相关的钻具组合下井，利用高压钻井液作为动力源，在工具串中以压能传递系统为主导，产生轴向压缩载荷，并传递给下部钻具，最后传递给钻头所需的钻压值，从而达到产生及施加钻压的目的。
附图为轴向加压装置二级结构图。
本发明结合附图中的实例作进一步的详述：
在定向井、大斜度井、水平井的钻井作业时，轴向加压装置的下部与钻头稳定器等钻具相连接，上部与钻铤相连接，一并下入井内，在开泵钻进状态，钻井液通过水眼(13)进入下部钻具直至钻头，本装置借助于钻井液在活塞组件(3)上下面的压差作用，其中二级活塞组件(3)可通过进液孔(8)实现通流产生向下的压载，并通过中心杆(4)传递给下部钻具，实现液力加压；在活塞组件(3)行程上下终端，促动阀杆(5)动作，从而控制流道(7)的液路转换，使活塞组件(3)上下压差为零，消除液力载荷，此时轴向加压装置上部钻具的液压反力将卸掉，即可实施下放上部钻柱动作，达到送钻的目的。
轴向加压装置中的上接头(1)与壳体(2)、壳体(2)与换向接头(6)、壳体(2)与外传动轴(9)均通过钻杆扣相连；中心杆(4)与内传动轴(10)通过普通螺纹连接；换向接头(6)由流道(7)和阀杆(5)、泄流孔(12)组成，阀杆(5)插装在流道(7)内，流道(7)与泄流孔(12)相通，以控制在活塞组件(3)行程终端的液路转换；导向环(11)安装在外传动轴(9)的下端部，支承及对内传动轴(10)进行运行过程中的导向和扶正，并可阻止岩屑进入转动配合空间；根据现场施工的需要内传动轴(10)可采用花键或六方杆的形式，以保证扭矩的有效传递；为满足现场钻压值需要，活塞组件(3)、中心杆(4)、换向接头(6)、壳体(2)可多级连接使用；在钻进过程中整个动作包括液力加载—自动送进—液路转换卸载—下放钻柱送钻，这套动作可循环重复进行，完成相应井段的钻进，分动作的实施过程可通过井口指重表及立管压力表来监测。
该轴向加压装置的安装位置可根据钻井设计来选择，还可与转盘钻井或井下动力马达配套使用，该装置可有效地提高机械钻速，延长钻头寿命，缩短钻井周期，由于该装置实现了自动送钻方式钻进，从而大大减少了工人的劳动强度，同时可为预防和减少井下事故起到积极作用，解决了定向井、大斜度井、水平井在钻井作业中钻压施加的问题。
Claims (2)
1、一种用于石油钻井中的定向井、大斜度井、水平井轴向加压装置是由上接头(1)、壳体(2)、活塞组件(3)、中心杆(4)、阀杆(5)、换向接头(6)、换向流道(7)、进液孔(8)、外传动轴(9)、内传动轴(10)、导向环(11)、泄流孔(12)、水眼(13)组成；其特征在于：换向接头(6)由流道(7)和阀杆(5)、泄流孔(12)组成，阀杆(5)插装在流道(7)内，流道(7)与泄流孔(12)相通。
2、根据权利要求1所述的定向井、大斜度井、水平井轴向加压装置，其特征在于上接头(1)与壳体(2)、壳体(2)与换向接头(6)、壳体(2)与外传动轴(9)均通过钻杆扣相连接，中心杆(4)与内传动轴(10)由普通螺纹连接。
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| CN 95211536 CN2244084Y (zh) | 1995-06-02 | 1995-06-02 | 定向井、大斜度井、水平井轴向加压装置 |
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| CN 95211536 CN2244084Y (zh) | 1995-06-02 | 1995-06-02 | 定向井、大斜度井、水平井轴向加压装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109555479A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-04-02 | 重庆科技学院 | 一种多分支钻井用可变式莲式水力增压台 |
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1995
- 1995-06-02 CN CN 95211536 patent/CN2244084Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109555479A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-04-02 | 重庆科技学院 | 一种多分支钻井用可变式莲式水力增压台 |
| CN109555479B (zh) * | 2019-01-22 | 2023-08-18 | 重庆科技学院 | 一种多分支钻井用可变式莲式水力增压台 |
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