[實用新型]鉆井高壓連續(xù)液流噴射鉆具

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720195518.0
• 申請日: 2007-11-01
• 公開（公告）號: CN201265360Y
• 公開（公告）日: 2009-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金鋒;汪衛(wèi)軍;李俊起
• 申請（專利權(quán)）人: 天津市景寶科技有限公司
• 主分類號: E21B7/18
• 分類號: E21B7/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種鉆井高壓連續(xù)液流噴射鉆具，尤其是能提高鉆井速度的鉆具。

背景技術(shù)

在地球鉆探鉆井領(lǐng)域里所使用的鉆具，往往采用PDC鉆頭或牙輪鉆頭，安裝在鉆桿下端頭，在鉆桿旋轉(zhuǎn)和重力的作用下，鉆進(jìn)地層。同時，在中空的鉆桿里的鉆井液以大約2~5Mpa的壓力從鉆頭的切削齒間或牙輪間的噴嘴射向地層。當(dāng)鉆井液返回地面時，把破碎的巖屑攜出地層。但是2~5Mpa的液流噴射清除巖屑的效果很不好，鉆頭的切削齒有一部分是在未清除的鉆屑上劃過而未鉆去新巖石，限制了鉆井速度。

中國實用新型專利ZL96207357.1公開了一種超高壓井下脈沖射流增壓器，其設(shè)有兩級渦輪增壓逐動的鉆具，在渦輪鉆具下面有一個用于增壓的液壓缸。鉆井液經(jīng)渦輪進(jìn)入液壓缸增壓到100~200Mpa從噴嘴噴射出脈動的超高壓射流破巖。這種脈沖射流增壓器不能提供連續(xù)的射流，因此，破巖效率低。由于液壓缸采用間隙密封，要求鉆井液中所含鉆屑的粒徑非常小，在目前所使用的鉆井液過濾設(shè)備不能達(dá)到要求時，這種超高壓井下脈沖射流增壓器很快磨損失效。

中國專利申請CN89101781.X公開了一種鉆桿內(nèi)的增壓裝置，由渦輪組成。這種增壓裝置不能提供具有足夠壓力的破巖射流。

美國專利US4,819,745公開了一種鉆桿中脈沖射流裝置，這種裝置包括渦輪裝置和一個換向閥，渦輪出口的液流經(jīng)換向閥時，在換向閥的開閉作用下形成脈沖射流。這種裝置也不能提供連續(xù)流態(tài)的高壓破巖射流。

中國專利申請CN00250432.4公開了一種以渦輪為動力的井下高壓噴射鉆具。其設(shè)置有一提高離心泵轉(zhuǎn)速的增速箱，以增加鉆井液的噴射壓力。該鉆具雖能提供連續(xù)的高壓射流，但其破巖效率不高，并且磨損嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有的鉆具鉆井速度低或壽命短的不足，本實用新型提供一種高壓連續(xù)流噴射破巖、清巖和鉆頭破巖的聯(lián)合破巖鉆具，達(dá)到提高鉆井速度的目的。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：在常規(guī)鉆頭鉆井破巖的基礎(chǔ)上增加了高壓連續(xù)液流噴射破巖、清巖。

本實用新型的有益效果是，可以在鉆井的同時，提高鉆井速度。

附圖說明

圖1是整體結(jié)構(gòu)圖。

圖2是鉆井液流圖。

圖1中，鉆桿(A)、過濾篩管(B)、多級渦輪馬達(dá)軸承箱(C)、過濾網(wǎng)(D)、多級渦輪馬達(dá)(E)、密封用旋流泵(F)、多級高壓離心泵(G)、多級高壓離心泵軸承箱(H)、設(shè)有高壓射流噴嘴(j)和低壓射流噴嘴(k)的鉆頭(I)。

圖2中，鉆井液由地面供液設(shè)備以大約5~8Mpa的壓力進(jìn)入中空的鉆桿(A)里，經(jīng)過濾篩管(B)過濾后分成2路，1路有80％的鉆井液驅(qū)動多級渦輪馬達(dá)(E)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)動力，帶動同軸的密封用旋流泵(F)和多級高壓離心泵(G)旋轉(zhuǎn)，另1路20％的鉆井液經(jīng)過濾網(wǎng)(D)過濾后通過多級渦輪馬達(dá)空心軸的空腔進(jìn)入多級高壓離心泵(G)的進(jìn)口，經(jīng)過多級高壓離心泵(G)增壓到20~40Mpa通過連接管進(jìn)入鉆頭的高壓腔(i)，從鉆頭的高壓射流噴嘴(j)射入地層。由多級渦輪馬達(dá)出口流出大約2Mpa的鉆井液分成2路，1路進(jìn)入密封用旋流泵(F)的進(jìn)口，另1路經(jīng)鉆桿(A)內(nèi)壁與密封用旋流泵(F)和多級高壓離心泵(G)的外殼之間的環(huán)空流道進(jìn)入鉆頭(I)的低壓腔(h)，從鉆頭的低壓射流噴嘴(k)射向地層。

具體實施方式

在中空的鉆桿(A)里由上往下依次聯(lián)接安裝過濾篩管(B)、渦輪馬達(dá)軸承箱(C)、過濾網(wǎng)(D)、多級渦輪馬達(dá)(E)、密封用旋流泵(F)、多級高壓離心泵(G)、多級高壓離心泵軸承箱(H)，在鉆桿下端頭安裝鉆頭(I)。