[發(fā)明專利]一種用于降低水平井段摩阻的防托壓工具

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210080849.5
• 申請日: 2012-03-26
• 公開（公告）號: CN102587832A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設計）人: 祝效華;石昌帥;賈彥杰;童華
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04;E21B4/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種在定向井、水平井、大位移井鉆進中用于降低水平井段摩擦阻力、提高水平段延伸鉆進能力的防托壓工具。

背景技術

隨著勘探開發(fā)進程的不斷深入，定向井、水平井、大位移井所占的比例越來越大。長水平段鉆井技術在國內外得到廣泛應用，主要得益于其較好的投入產出比。目前，國外水平井鉆井成本已降至直井的1.2～2倍，而產量則是直井的4～8倍。水平井技術作為一項有潛力的新技術，主要有以下優(yōu)勢：恢復老井產能、開發(fā)復雜類型油氣藏、有利于勘探開發(fā)評價、有利于環(huán)境保護。大位移井技術是隨著隨鉆測量鉆井技術、地質導向鉆井技術、閉環(huán)鉆井技術的發(fā)展而新興的一種鉆井技術，已基本成為開發(fā)灘海和海上油氣資源的重要手段。目前，國外已經鉆成了水平位移超萬米的大位移井，而國內依靠自身力量只能完成水平位移約4000m?的大位移井。在水平井與大位移井的鉆井過程中，由于摩擦阻力大，使得鉆井效率低、鉆井周期長、鉆井成本高，這成為制約水平井和大位移井發(fā)展的主要瓶頸。在現場實踐中，由于管柱的摩阻扭矩太大，可能出現以下情況：機械鉆速明顯變低；鉆具不能上起或發(fā)生斷鉆具事故；達不到井身軌跡的設計要求，目的層中靶率低。

連續(xù)油管技術是一種經濟、效率、環(huán)保的作業(yè)手段，該技術在洗井、打撈、水平井、大位移井、現有井開窗側鉆等作業(yè)中具有較大的優(yōu)勢，其將成為油田增產、難動用儲量開采和提高最終采收率的主導技術之一。自上世紀90年代，到目前為止，全世界使用連續(xù)油管鉆井7000余口，且每年增加750~850口，應用越來越廣泛；與此同時，隨著水平井數量的增多，連續(xù)油管在水平井段的長度增加，連續(xù)油管與井壁摩擦力增大，由于連續(xù)管尺寸小、柔度大，傳遞鉆壓能力差，因而造成其鉆水平段進尺有限，僅僅依靠地面注入頭產生的水平驅動力往往不能使連續(xù)油管達到預期的深度，連續(xù)油管在水平井段下入難這一問題也成為制約其發(fā)展的主要因素之一。

降低水平段中鉆柱的前行摩擦阻力，是確保水平井或大位移井延伸鉆進長水平段的關鍵。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是：為了克服上述難點，提高水平井與大位移井水平段的延伸鉆進能力，特提出一種用于降低水平井段摩阻的防托壓工具，該工具可以降低鉆柱與井壁之間的摩擦阻力，提高水平段延伸鉆進能力。

為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是：一種用于降低水平井段摩阻的防托壓工具，其結構是由脈沖部件和振動部件組成；脈沖部件主要由上接頭、動力部件、上防磨塊、上固定套、下防磨塊、下固定套、下閥體和下接頭組成；上接頭通過螺紋連接在動力部件上端，下接頭通過螺紋連接在動力部件下端，下閥體靠螺紋連接在下接頭上端內孔中，下防磨塊安裝在下閥體上端，靠下固定套與下閥體螺紋連接固定；振動部件主要由花鍵傳動軸、花鍵扶正筒、上密封組、鎖定螺母、碟簧、固定套筒、支撐殼體、活塞桿、活塞套、活塞螺帽、下密封組和脈沖短接組成；花鍵扶正筒、固定套筒、支撐殼體和脈沖短接從上至下依次靠螺紋連接，花鍵傳動軸安裝在花鍵扶正筒、固定套筒、支撐殼體和脈沖短接配合形成的孔內，花鍵傳動軸與花鍵扶正筒靠花鍵配合，花鍵傳動軸和花鍵扶正筒分別有4-12個花鍵和花鍵槽，鎖定螺母靠螺紋與花鍵傳動軸連接，碟簧安裝在花鍵傳動軸外壁與固定套筒內孔形成的間隙內，靠鎖定螺母和支撐殼體端面定位，活塞桿靠螺紋與花鍵傳動軸小端連接，活塞螺帽靠螺紋與活塞桿連接，活塞套安裝在支撐殼體內孔和活塞桿外壁之間，靠支撐殼體內孔端面和脈沖短接螺紋端面定位；振動部件過螺紋連接在脈沖部件上端。?

動力部件由防掉總成、馬達定子和馬達轉子組成，馬達定子與馬達轉子頭數比為1:2，馬達轉子下端有2～4個水眼；上防磨塊與馬達轉子下端面配合，靠上固定套與馬達轉子下端螺紋連接固定。

上防磨塊、上固定套、下防磨塊、下固定套和下閥體組成閥部件。

上密封組由防塵圈、2～3組動密封圈和耐磨環(huán)組成，防塵圈、動密封圈和耐磨環(huán)均安裝在花鍵傳動軸外壁和花鍵扶正筒內孔之間；下密封組由4～6組靜密封圈、2～3組動密封圈和耐磨環(huán)組成，靜密封圈安裝在活塞套外壁和支撐殼體內孔之間，動密封圈和耐磨環(huán)均安裝在活塞桿外壁和活塞套內孔之間；上密封組和下密封組之間的間隙內注滿潤滑油。

花鍵扶正筒和支撐殼體上均有用于注潤滑油的頂絲。