[實(shí)用新型]隨鉆振動(dòng)鉆桿

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220748690.5
• 申請(qǐng)日: 2012-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202990896U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮強(qiáng);張文華;張永忠;李洪俊;于學(xué)良;辛秀琴;吳杰;張?chǎng)?/a>;王瑤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司
• 主分類號(hào): E21B17/00
• 分類號(hào): E21B17/00;E21B28/00
• 代理公司: 天津才智專利商標(biāo)代理有限公司 12108
• 代理人: 陳昌娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油田鉆井作業(yè)鉆桿，特別是涉及一種隨鉆振動(dòng)鉆桿。

背景技術(shù)

水平井鉆井技術(shù)是提高油田的采收率、降低開(kāi)采費(fèi)用的一項(xiàng)綜合性技術(shù)，然而在水平井鉆井過(guò)程中，鉆柱與井壁間常存在著接觸壓力，這樣就會(huì)在鉆柱上施加軸向阻力和旋轉(zhuǎn)扭矩，使得軸向摩擦阻力增加、旋轉(zhuǎn)扭矩增大。尤其在大位移水平井鉆井中，由于其具有長(zhǎng)水平位移段大井斜角及長(zhǎng)裸眼穩(wěn)斜段的特點(diǎn)，因此存在較大的摩擦阻力。摩擦阻力的存在使得井下鉆具組合的重力（鉆壓）不能有效傳遞到鉆頭，同時(shí)可能引發(fā)鉆柱強(qiáng)度破壞而造成井下事故。目前生產(chǎn)中針對(duì)降低鉆井摩擦阻力的問(wèn)題主要是從鉆井工藝優(yōu)化以及鉆井液優(yōu)化兩個(gè)方面加以解決，尚沒(méi)有有效減小摩阻的鉆井工具。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種減小鉆具組合與井壁間的摩擦阻力、減少鉆壓損失的隨鉆振動(dòng)鉆桿。

為此，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種隨鉆振動(dòng)鉆桿，包括：由中心管和承拉體組成的中心管組合體和依次由上筒體、中筒體、下接頭組成的外筒組合體，所述中心管上部形成上接頭，且自上接頭向下形成外圍尺寸依次減小的第1～4級(jí)階梯結(jié)構(gòu)；所述外筒組合體套接在所述中心管組合體外，并能夠相對(duì)于中心管組合體上下移動(dòng)；所述上筒體套接在所述第1～2階梯結(jié)構(gòu)外；所述承拉體設(shè)置在所述中筒體內(nèi)側(cè)，并通過(guò)螺紋套接在所述第3階梯結(jié)構(gòu)處，且其長(zhǎng)度與該處長(zhǎng)度相同；在所述中筒體內(nèi)側(cè)靠近中部處形成有一凸臺(tái)，在承拉體的相應(yīng)位置處形成有一凹陷，所述凹陷的長(zhǎng)度大于所述凸臺(tái)的長(zhǎng)度，所述凸臺(tái)伸入所述凹陷處；在所述中筒體下部?jī)?nèi)側(cè)和所述第4階梯結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有一碟簧組；在所述中心管下端設(shè)置有一活塞，該活塞的上端與中心管的下端螺紋連接；所述碟簧組通過(guò)承拉體的下端定位，并同時(shí)受到活塞的上端面擠壓預(yù)緊。

優(yōu)選的是，所述第2級(jí)階梯結(jié)構(gòu)處形成外六方結(jié)構(gòu)，所述上筒體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與所述第2級(jí)階梯結(jié)構(gòu)的外部結(jié)構(gòu)相適應(yīng)。

另外，在上筒體上端內(nèi)側(cè)和所述中心管之間設(shè)置有一刮泥器；所述活塞下端和所述下接頭之間通過(guò)密封填料密封，以增加密封性；中筒體與上筒體和下接頭分別螺紋連接；所述下接頭的下端與一水壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連接。

本實(shí)用新型的隨鉆振動(dòng)鉆桿利用軸向振動(dòng)這一性能，可以使井下動(dòng)力鉆具在大位移井的鉆進(jìn)中突破鉆進(jìn)深度的限制，能使附近的鉆具組合產(chǎn)生小幅度的軸向振動(dòng)，使鉆具組合與井壁間的靜摩擦變?yōu)閯?dòng)摩擦，從而顯著減小摩擦阻力。該工具的應(yīng)用可減小各種鉆進(jìn)過(guò)程中、特別是在使用井下動(dòng)力鉆具的水平鉆進(jìn)的過(guò)程中的鉆壓損失，同時(shí)減小因鉆桿強(qiáng)度失效引發(fā)井下事故的風(fēng)險(xiǎn)。

該裝置在不增加地面設(shè)備能力的前提下，采用水力脈沖效應(yīng)直接誘發(fā)機(jī)械振動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)隨鉆振動(dòng)，并通過(guò)上提或下放鉆具實(shí)現(xiàn)振動(dòng)的開(kāi)閉。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，系統(tǒng)的可靠性和安全性高，制造和使用成本低。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的隨鉆振動(dòng)鉆桿的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是沿圖1中A-A方向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是沿圖1中B-B方向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的隨鉆振動(dòng)鉆桿的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1-圖3所示，該隨鉆振動(dòng)鉆桿包括：由中心管1和承拉體5組成的中心管組合體和依次由上筒體3、中筒體4、下接頭9組成的外筒組合體。

中心管1上部形成上接頭，與上部鉆具相連接。自上接頭向下形成外圍尺寸依次減小的第1～4級(jí)階梯結(jié)構(gòu)；外筒組合體套接在中心管組合體外，并能夠相對(duì)于中心管組合體上下移動(dòng)。上筒體3套接在所述第1～2階梯結(jié)構(gòu)外，承拉體5設(shè)置在中筒體4內(nèi)側(cè)，并通過(guò)螺紋套接在第3階梯結(jié)構(gòu)處，且其長(zhǎng)度與該處長(zhǎng)度相同。在中筒體4內(nèi)側(cè)靠近中部處形成有一凸臺(tái)，在承拉體5的相應(yīng)位置處形成有一凹陷，所述凹陷的長(zhǎng)度大于所述凸臺(tái)的長(zhǎng)度，所述凸臺(tái)伸入凹陷處。在中筒體4下部?jī)?nèi)側(cè)和第4階梯結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有一碟簧組6；在中心管1下端設(shè)置有一活塞7，該活塞7的上端與中心管1的下端螺紋連接。碟簧組6通過(guò)承拉體5的下端定位，并同時(shí)受到活塞7的上端面擠壓預(yù)緊。

中心管1的第2級(jí)階梯結(jié)構(gòu)處形成外六方結(jié)構(gòu)，上筒體3的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與第2級(jí)階梯結(jié)構(gòu)的外六方結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，可以同時(shí)承受鉆具拉力與扭矩。

另外，在上筒體3上端內(nèi)側(cè)和中心管1之間設(shè)置有一刮泥器2，活塞7下端和下接頭9之間通過(guò)密封填料密封，以增加密封性。