CN2507988Y - 一种石油钻井井下增压器 - Google Patents
一种石油钻井井下增压器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN2507988Y CN2507988Y CN 01216627 CN01216627U CN2507988Y CN 2507988 Y CN2507988 Y CN 2507988Y CN 01216627 CN01216627 CN 01216627 CN 01216627 U CN01216627 U CN 01216627U CN 2507988 Y CN2507988 Y CN 2507988Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pressure
- plunger
- drill bit
- downhole
- drilling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Abstract
本实用新型是一种石油钻井井下增压器。它安装于井底动力钻具与钻头之间,它可在不改变地面泵压的情况下,使井底液体压力提高5倍以上。它依靠井底动力钻具提供动力,采用柱塞式多缸液压增压设计方案,由旋转斜盘、多个增压缸、柱塞、液体流道、单向阀以及承载外壳等组成。在动力钻具的内部转子的带动下,与其相连接的旋转斜盘上的球形滑槽也以相同的转速高速旋转,从而带动柱塞在增压缸内作往复运动,产生高压液体,通过超高压管路从钻头号喷嘴排出,冲刺井底岩石,实现高压喷射钻井,以提高钻进速度。
Description
技术领域本实用新型涉及一种石油钻井井下增压器，尤其是一种依靠井底动力钻具提供动力，提高井底射流压力的增压器。
背景技术钻井方面的效益体现在钻速快、成本低。提高钻井速度就要提高井下的破岩能力。目前高压喷射钻井技术，因受条件限制，破岩能力低，主要是有效应用范围窄。如在泵压为18～20Mpa、排量为25～30L/s条件下，钻到3000m井底，压力只有8～10Mpa；到4000m井底，压力只有6～8Mpa；到6000m井底，压力只有2～4Mpa，压力几乎全部消耗在沿程水力损失上。因此，井越深，钻头获得的喷嘴压降越小。而一般井越深，地层就越硬，因此现在的喷射钻井只在浅井、软地层起作用，井较深或地层较硬，喷射钻井就不起作用。目前，我国的钻井设备性能差，集中体现在钻井循环系统，其核心问题就是钻井泵。我国钻井泵工作压力只有18～20Mpa，易损件寿命太短，美国钻井泵持续泵压可达25Mpa。胜利油田曾用30Mpa钻井泵，钻速提高了一倍，但由于设备不过关，无法坚持下去。美国的试验结果表明，将整个钻井液的压力在地面提高到105Mpa，可提高机械钻速的5～8倍，效果非常显著。但是追求高泵压，不仅钻井泵本身的制造技术上存在难以克服的困难，而且泵的地面管汇和钻柱系统也难以承受，这对目前的钻井工艺条件来说是很难实现的。发明专利94103752.5“井下增压器”提供的是一种在机械换向机构带动下的容积式多缸液压增压方案，虽然也同样具有在不提高地面泵压的情况下，提高井底喷射压力的作用，但是其采用齿轮传动换向机构，内部结构复杂，水力损失较多，制造困难，成本较高。
发明内容本实用新型所需解决的技术问题是井底动力钻具结构复杂、制造困难、水头损失较大、有效破岩能力较低的难题，提供一种在不提高地面泵压、不设置专用换向机构的情况下，可大大提高井底喷射压力的柱塞式井下增压器，以提高钻井速度。本实用新型是这样实现的，它采用柱塞式多缸液压增压方案，它由旋转斜盘、多个增压缸、柱塞、液体流道、单向阀以及承载外壳等组成。该增压器安装在钻头与动力钻具之间，该装置上端与动力钻具相联，下端与钻头相联，动力钻具的内部转子带动与其相联的中空式旋转斜盘一起旋转，在旋转斜盘底部斜断面上加工有球形滑槽，顶端为球状的柱塞安装在球形滑槽中，在旋转的球形滑槽作用下，增压柱塞在增压柱塞缸内作周期性的往复运动，柱塞缸位于增压器的底部，各增压柱塞缸的上下均有一个开口，并各装有两个单向阀，其中，上边一个为常压流体吸入阀与壳体的内部环形空间联通，下边为高压流体排出阀。钻井液从动力钻具转子流出经旋转斜盘进入增压器的环形空间，再分两路进入钻头，一路经增压器底部的中心常压回路进入钻头，用于清洗井底；另一路经吸入阀到柱塞缸中，再经排出阀通过增压器底部的高压回路进入钻头，用于高压水力破岩。在该增压器中由柱塞和柱塞缸组成的柱塞泵在两个以上。旋转斜盘的底面也可以是曲面。
具体实施例 附图一是本实用新型的纵向剖面示意图。
图中，1、动力钻具上接头，2、动力钻具转子，3、旋转斜盘，4、增压柱塞，5、吸入阀，6、排出阀，7、外壳，8、柱塞缸
下面结合附图详细描述依据本实用新型所提出的柱塞式井下增压器的具体结构和工作原理。
附图公开了一种具有四个增压柱塞缸的井下增压器。
这是一种安装于井底动力钻具与钻头之间的机械装置，外表为长圆柱形，内部是各种运动件、不动件和管路。在外壳7内安装四套增压柱塞缸8，在动力钻具转子2的带动下，斜盘3上的球形滑槽高速旋转，带动柱塞4作上下周期性的往复运动。从上部钻柱流下的液体，一部分直接进入常压口B，另一部分从吸入阀5充满增压缸，当柱塞4向下运动时，缸内压力不断增大，吸入阀5关闭，缸内压力达到一定程度后，排出阀6打开，这时被压缩的液体从排出阀6流出；当柱塞4向上移动时，缸内压力逐渐减小，此时排出阀6关闭，当缸内压力小于外部空间的压力时，吸入阀5打开，液体又从缸体外部通过吸入阀5进入缸内；当柱塞4再向下移动时，又会压缩缸内液体，如此循环交替，在多缸的共同作用下，被高倍增压的液体不断从排出阀6流出，共同汇入超高压口A，通过钻头喷嘴，冲击破碎井底岩石。
本实用新型，结构简单，将动力钻具巧妙地用于增加射流压力上，而不是用于带动钻头旋转破岩，它利用斜盘底部的球形滑槽带动柱塞在柱塞缸中往复运动，其结构简单易行，而常压回路和高压回路水头损失较小，保证了水力破岩的效率，本实用新型可较大地提高钻进速度。
Claims (3)
1、一种石油钻井井下增压器，安装于钻头与动力钻具之间，动力钻具下端外壳与该装置的外壳相联接，该装置的底端与钻头相联，其特征是在该装置壳体内，动力钻具的转子下端联接中空式旋转斜盘，并且在该斜盘的底部斜断面上加工有球形滑槽，顶端为球状的柱塞联接在球形滑槽中，在该装置的底部加工有柱塞缸，该柱塞在柱塞缸中作往复运动，该柱塞缸上部有一吸入阀，下部有一排出阀；钻井液从动力钻具转子流出经旋转斜盘进入该装置的环形空间，再分两路进入钻头，一路经该装置底部的中心常压回路进入钻头，另一路经吸入阀到柱塞缸中，再经排出阀通过该装置底部的高压管路进入钻头。
2、根据权利要求1所述的一种石油钻井井下增压器，其特征是该装置中由柱塞和柱塞缸组成的柱塞泵在两个以上。
3、根据权利要求1所述的一种石油钻井井下增压器，其特征是旋转斜盘的底面可以是曲面。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 01216627 CN2507988Y (zh) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | 一种石油钻井井下增压器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 01216627 CN2507988Y (zh) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | 一种石油钻井井下增压器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2507988Y true CN2507988Y (zh) | 2002-08-28 |
Family
ID=33635011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 01216627 Expired - Fee Related CN2507988Y (zh) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | 一种石油钻井井下增压器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2507988Y (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102182411A (zh) * | 2011-04-21 | 2011-09-14 | 中国石油大学(华东) | 利用钻压波动提高井底钻井液喷射压力的方法 |
| CN102330539A (zh) * | 2011-10-12 | 2012-01-25 | 西南石油大学 | 石油天然气钻井用脉冲射流井下流量自增装置 |
| WO2012142891A1 (zh) * | 2011-04-21 | 2012-10-26 | 中国石油大学(华东) | 一种利用钻柱振动提高钻井速度的方法及系统 |
| CN103256007A (zh) * | 2013-05-24 | 2013-08-21 | 中国石油大学(北京) | 井下动力增压钻具 |
| CN107355182A (zh) * | 2017-09-15 | 2017-11-17 | 长江大学 | 一种涡轮式高频脉冲增压器 |
| CN107514229A (zh) * | 2017-09-28 | 2017-12-26 | 长江大学 | 一种高频水射流涡轮钻具 |
-
2001
- 2001-02-28 CN CN 01216627 patent/CN2507988Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102182411A (zh) * | 2011-04-21 | 2011-09-14 | 中国石油大学(华东) | 利用钻压波动提高井底钻井液喷射压力的方法 |
| WO2012142891A1 (zh) * | 2011-04-21 | 2012-10-26 | 中国石油大学(华东) | 一种利用钻柱振动提高钻井速度的方法及系统 |
| CN102182411B (zh) * | 2011-04-21 | 2015-02-18 | 中国石油大学(华东) | 利用钻压波动提高井底钻井液喷射压力的方法 |
| CN102330539A (zh) * | 2011-10-12 | 2012-01-25 | 西南石油大学 | 石油天然气钻井用脉冲射流井下流量自增装置 |
| CN103256007A (zh) * | 2013-05-24 | 2013-08-21 | 中国石油大学(北京) | 井下动力增压钻具 |
| CN107355182A (zh) * | 2017-09-15 | 2017-11-17 | 长江大学 | 一种涡轮式高频脉冲增压器 |
| CN107514229A (zh) * | 2017-09-28 | 2017-12-26 | 长江大学 | 一种高频水射流涡轮钻具 |
| CN107514229B (zh) * | 2017-09-28 | 2023-11-10 | 长江大学 | 一种高频水射流涡轮钻具 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9115541B2 (en) | Impulse-type underground supercharged jet drilling method and device | |
| CN102191915B (zh) | 一种谐振脉冲振动钻井装置 | |
| CN101054968B (zh) | 液力抽油泵 | |
| WO2021159620A1 (zh) | 双液驱动旋冲钻井冲击器及双液驱动旋冲钻进方法 | |
| CN2507988Y (zh) | 一种石油钻井井下增压器 | |
| CN108625783A (zh) | 一种井下增压辅助破岩工具 | |
| CN201232614Y (zh) | 双螺旋槽螺杆马达井下增压泵 | |
| CN111677438A (zh) | 一种用于地矿、石油、石化、煤层气钻井用的高压喷射动力工具 | |
| CN205259935U (zh) | 一种冲击式旋挖钻头 | |
| CN1602384A (zh) | 液体驱动井下钻机 | |
| CN201386505Y (zh) | 新型阀式双作用液动冲击器 | |
| CN2683822Y (zh) | 超高压双流道pdc钻头 | |
| CN2538941Y (zh) | 水力自动增压泵 | |
| CN113914824B (zh) | 一种可洗井泵下随动密封增产管柱及高效举升方法 | |
| CN2742112Y (zh) | 黄土塬钻机 | |
| CN109915028B (zh) | 电池式电机驱动的双速pdc钻头 | |
| CN1285824C (zh) | 潜水泵式液动冲击器 | |
| CN208502661U (zh) | 一种井下增压辅助破岩工具 | |
| CN202249849U (zh) | 井下增压装置 | |
| CN111021998A (zh) | 一种杆式气举采油装置及气驱抽油泵 | |
| CN2156314Y (zh) | 抽油机深井泵增压增液装置 | |
| CN2240608Y (zh) | 全方位液压锚杆钻机 | |
| CN110397404A (zh) | 一种液压机械结合式钻割一体化径向切槽装置 | |
| CN2040529U (zh) | 液动射流式冲击回转钻具 | |
| CN1138667A (zh) | 石油倍程抽油泵 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |