[發(fā)明專利]一種鉆井提速裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710661952.1
• 申請日: 2017-08-04
• 公開（公告）號: CN107386961B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李恒;曾德發(fā);王利;張苡源;朱志;張?zhí)眉?/a>;鄭耀東;鄧陽軍;何周文
• 申請（專利權(quán)）人: 四川深遠(yuǎn)石油鉆井工具股份有限公司
• 主分類號: E21B4/16
• 分類號: E21B4/16;E21B17/04;E21B21/00;E21B17/10
• 代理公司: 成都華風(fēng)專利事務(wù)所(普通合伙) 51223
• 代理人: 徐豐

本發(fā)明涉及石油天然氣鉆井設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種鉆井提速裝置。其技術(shù)方案為：一種鉆井提速裝置，包括多動能接頭，多功能接頭上分別連接有外殼體和螺桿驅(qū)動總成，螺桿驅(qū)動總成套設(shè)于外殼體內(nèi)；多功能接頭上設(shè)置有若干斜孔，外殼體和螺桿驅(qū)動總成之間的空腔與斜孔連通。本發(fā)明提供了一種芯部裝置可得到雙級提速從而整體提高鉆進速度的鉆井提速裝置，解決了現(xiàn)有的雙級鉆井裝置的芯部裝置轉(zhuǎn)速較低、鉆進提速不明顯的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油天然氣鉆井設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種鉆井提速裝置。

背景技術(shù)

隨著油氣田開發(fā)難度的日益增大和鉆井技術(shù)的快速發(fā)展，油氣田對鉆井提速的要求與日俱增，特別是深井、超深井、復(fù)雜井身結(jié)構(gòu)井(大位移井、水平井、多分支井等)數(shù)量不斷增加，在鉆探過程中，隨著鉆井井深的增加，不僅鉆井壓力對井底壓持效應(yīng)加劇，而且底層巖石自身的強度、垂直地應(yīng)力、水平地應(yīng)力等相應(yīng)增加，底層巖石可鉆性變差，導(dǎo)致機械轉(zhuǎn)速降低，不僅影響了井身質(zhì)量的控制，而且嚴(yán)重影響到全井的鉆井周期和鉆井成本。

鉆井實踐表明，在鉆進破巖過程中，由于鉆頭冠部線速度大，破巖速率高，摩擦磨損嚴(yán)重，鉆頭芯部線速度低，破巖效率低，由于鉆頭冠部和芯部線速度的差異，引起鉆頭冠部磨損嚴(yán)重，所以鉆頭壽命往往就是由鉆頭冠部的磨損決定，導(dǎo)致鉆頭使用壽命短，造成鉆頭的浪費，也嚴(yán)重影響鉆井效率。基于此，發(fā)展出雙級鉆井技術(shù)，雙極鉆井技術(shù)利用第一級小鉆頭破巖效率高的特點鉆出一個小尺寸領(lǐng)眼，第二級較大尺寸鉆頭破巖時，由于破巖部分應(yīng)力已經(jīng)釋放，從而降低了較大尺寸鉆頭破巖難度，使得井眼整體鉆進速度得到提高。

專利申請?zhí)枮镃N201621044088.8的實用新型專利公布了一種雙級雙速鉆井工具。主要解決了現(xiàn)有雙級切削結(jié)構(gòu)鉆頭只能單一速度鉆進影響鉆頭整體壽命及降低鉆井機械速度的問題，其特征在于：所述外殼體絲扣連接擴眼鉆頭，所述外殼體內(nèi)裝有主軸，主軸上端螺紋連接有壓帽，主軸下端螺紋連接有導(dǎo)眼鉆頭；所述外殼體與主軸及壓帽之間有環(huán)形空間，所述壓帽下方的主軸外壁依次安裝有扶正軸承A、液動馬達(dá)、扶正軸承B及止推軸承；所述主軸一端設(shè)有分流通道；所述導(dǎo)眼鉆頭與擴眼鉆頭上分別開有有水眼A、水眼B。該雙級雙速鉆井工具，能夠大幅度提高鉆井機械鉆速，降低鉆井成本。

當(dāng)渦輪馬達(dá)驅(qū)動領(lǐng)眼鉆頭時，渦輪馬達(dá)的容積效率低，當(dāng)高壓力高粘度的鉆井液經(jīng)過渦輪馬達(dá)時，渦輪馬達(dá)的驅(qū)動能力減弱，容易造成渦輪馬達(dá)卡死或損壞。因為液動馬達(dá)輸送鉆井液在輸入時靠的虹吸原理，其脈動現(xiàn)象較為明顯，可能影響領(lǐng)眼鉆頭定向鉆進的穩(wěn)定性。

專利申請?zhí)枮镃N201310510843.1的發(fā)明專利公布了一種雙級雙轉(zhuǎn)速鉆井裝置，包括外殼體、動力總成、萬向聯(lián)軸器、中心軸、變速換向輸入總成、變速換向轉(zhuǎn)換總成、變速換向輸出總成和二級鉆頭、一級鉆頭接頭。該裝置安裝在井底鉆具組合下部，利用第一級小鉆頭破巖速率高的特點鉆出一個小尺寸導(dǎo)眼，由于巖石部分應(yīng)力已經(jīng)釋放，從而降低了第二級較大尺寸鉆頭破巖難度，使井眼整體鉆進速度得到提高，并且有利于井斜方位和粘滑振動的控制，對于提高深井、超深井鉆井速度，延長鉆柱及鉆頭使用壽命具有重要的實際意義。同時，雙級雙轉(zhuǎn)速鉆井裝置還具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、便于安裝、安全可靠的優(yōu)點。

上述鉆井裝置由錐齒輪組實現(xiàn)一級鉆頭和二級鉆頭的方向變換，一級鉆頭的轉(zhuǎn)速由二級鉆頭的轉(zhuǎn)速決定，內(nèi)部的一級鉆頭轉(zhuǎn)速沒有得到提高，因此該鉆井裝置對鉆井提速的作用有限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種芯部裝置可得到雙級提速從而整體提高鉆進速度的鉆井提速裝置，解決了現(xiàn)有的雙級鉆井裝置的芯部裝置轉(zhuǎn)速較低、鉆進提速不明顯的問題。

為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種鉆井提速裝置，包括多動能接頭，多功能接頭上分別連接有外殼體和螺桿驅(qū)動總成，螺桿驅(qū)動總成套設(shè)于外殼體內(nèi)；多功能接頭上設(shè)置有若干斜孔，外殼體和螺桿驅(qū)動總成之間的空腔與斜孔連通。