[發(fā)明專利]鉆具扶正短節(jié)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610143505.2
• 申請(qǐng)日: 2016-03-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105649549B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉忠;侯士釗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)(北京)
• 主分類號(hào): E21B17/04
• 分類號(hào): E21B17/04;E21B17/10;E21B21/10
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11127
• 代理人: 趙燕力

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及井下鉆具技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠降磨減扭的鉆具扶正短節(jié)。

背景技術(shù)

在石油鉆井作業(yè)中，尤其是在斜井、水平井及大位移井中，由于鉆頭與地層間相互作用力等復(fù)雜力的作用，鉆具的鉆柱易產(chǎn)生偏斜，影響鉆井質(zhì)量。同時(shí)由于鉆柱偏斜，將會(huì)倚靠在下井壁，鉆柱與井壁間的摩擦阻力及周向扭矩將急劇增大，地面設(shè)備施加的鉆壓無(wú)法有效傳遞至鉆頭處，鉆具延伸會(huì)自動(dòng)停止，這不僅降低了鉆井效率，而且增加了鉆進(jìn)成本。因此，降磨減扭及防斜打直是鉆井作業(yè)亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

現(xiàn)有的用來(lái)降磨減扭的鉆具扶正工具，通過(guò)與井壁的直接接觸進(jìn)行扶正，同時(shí)抵消井壁施加的摩擦阻力及扭矩，雖然在一定程度上起到降摩減扭及扶正的作用，但均無(wú)法避免與井壁的直接式接觸，鉆具扶正工具需要承受來(lái)自井壁的摩擦阻力及扭矩。在大斜度井段或研磨性地層中，摩擦阻力及扭矩急劇增大，容易超出鉆具扶正工具的性能范圍或造成鉆具扶正工具的損壞，使鉆具扶正工具無(wú)法起到有效的降磨減扭及扶正的作用。

由此，本發(fā)明人憑借多年從事相關(guān)行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐，提出一種鉆具扶正短節(jié)，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種鉆具扶正短節(jié)，該鉆具扶正短節(jié)能夠利用鉆井液減少與井壁的直接式接觸，能夠有效地降磨減扭，提高防斜打直的性能。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種鉆具扶正短節(jié)，包括一短節(jié)本體，所述短節(jié)本體的內(nèi)部設(shè)有上下貫通的鉆井液流道，所述短節(jié)本體的側(cè)壁上周向均勻固定設(shè)置有多個(gè)允許鉆井液自所述鉆井液流道流向所述短節(jié)本體外部的單向閥，所述單向閥的徑向外側(cè)端部能沿所述單向閥的中心軸伸縮移動(dòng)。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述單向閥包括閥體，所述閥體的一端設(shè)置有與所述鉆井液流道連通的入口，所述閥體的內(nèi)部、靠近所述入口的位置密封套設(shè)有能軸向移動(dòng)、且能密封所述入口的的錐閥芯，所述錐閥芯的內(nèi)部設(shè)置有錐閥芯流道，所述錐閥芯流道的一端與所述閥體的內(nèi)部連通，所述閥體的內(nèi)部、遠(yuǎn)離所述入口的位置密封套設(shè)有能軸向移動(dòng)的先導(dǎo)閥芯，所述先導(dǎo)閥芯的一端套設(shè)在所述錐閥芯上，所述先導(dǎo)閥芯的另一端密封通過(guò)所述閥體的另一端成為所述單向閥的徑向外側(cè)端部，所述先導(dǎo)閥芯的內(nèi)部設(shè)置有先導(dǎo)閥芯流道，所述錐閥芯流道與所述先導(dǎo)閥芯流道相互貫通，所述閥體的另一端的側(cè)壁上設(shè)置有能與所述先導(dǎo)閥芯流道連通的出口。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述錐閥芯的一端設(shè)置有直徑向所述入口方向漸縮的、且能密封所述入口的第一錐段，所述錐閥芯的側(cè)壁上設(shè)置有直徑增大的第一臺(tái)階部，所述錐閥芯的側(cè)壁上位于所述第一錐段與所述第一臺(tái)階部之間的位置設(shè)置有連通所述錐閥芯流道的第一連通孔，所述錐閥芯位于所述第一臺(tái)階部遠(yuǎn)離所述入口的一側(cè)的側(cè)壁與所述閥體的內(nèi)壁密封連接；所述先導(dǎo)閥芯的側(cè)壁上設(shè)置有連通所述先導(dǎo)閥芯流道與所述出口的第二連通孔。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述閥體的內(nèi)部、遠(yuǎn)離所述入口的一端設(shè)置有直徑減小的第二臺(tái)階部，所述出口設(shè)置于所述閥體的另一端與所述第二臺(tái)階部之間的側(cè)壁上，所述閥體內(nèi)部位于所述閥體的另一端面與所述第二臺(tái)階部之間設(shè)置有先導(dǎo)閥芯過(guò)孔，所述先導(dǎo)閥芯的另一端密封通過(guò)所述先導(dǎo)閥芯過(guò)孔，所述先導(dǎo)閥芯的側(cè)壁上設(shè)置有與所述第二臺(tái)階部抵靠的第三臺(tái)階部。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述錐閥芯的中心處設(shè)置有中心管，所述中心管內(nèi)部設(shè)置所述錐閥芯流道，所述中心管遠(yuǎn)離所述第一臺(tái)階部的一端密封套設(shè)于所述先導(dǎo)閥芯流道中，所述中心管的外側(cè)設(shè)有開(kāi)口朝向所述先導(dǎo)閥芯的環(huán)形容納凹槽，所述錐閥芯與所述先導(dǎo)閥芯之間套設(shè)有彈簧，所述彈簧的一端抵靠于所述環(huán)形容納凹槽的槽底，所述彈簧的另一端抵靠于所述第三臺(tái)階部上靠近所述錐閥芯的一側(cè)端面上。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述閥體包括靠近所述鉆井液流道的第一閥體，所述第一閥體的另一端密封連接有第二閥體，所述第一閥體的一端設(shè)置所述入口，所述第二閥體的側(cè)壁上設(shè)置所述出口。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述閥體的另一端設(shè)置有連接法蘭部，所述連接法蘭部上設(shè)置有連接螺紋孔，所述連接螺紋孔內(nèi)穿設(shè)有固定所述閥體的連接螺釘。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述先導(dǎo)閥芯的另一端為半球狀結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述短節(jié)本體的側(cè)壁上同一軸向位置處設(shè)置有兩個(gè)徑向?qū)ΨQ的所述單向閥，不同軸向位置設(shè)置的多個(gè)所述單向閥沿所述短節(jié)本體呈周向均勻布置。