[發明專利]一種盤閥式壓力激發工具

在審

• 申請號: 201711466843.0
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN109973016A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 陳勇;聶云飛;裴學良;張銳;王彬;周洪國;張輝
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化勝利石油工程有限公司;中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院
• 主分類號: E21B7/20
• 分類號: E21B7/20;E21B28/00
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯華頌;李勇

本發明涉及一種盤閥式壓力激發工具，用于高摩阻井眼下套管，連接在套管柱最下端，包括靜閥殼體、動盤閥、止推軸承、預緊碟簧、鎖緊螺套、渦輪軸、渦輪轉子和渦輪定子等。靜閥殼體和渦輪殼體螺紋連接組成工具外殼體，動盤閥上盤面與靜閥殼體在其靜閥盤處預壓貼合，動盤閥由止推軸承支承，止推軸承由依次布置的預緊碟簧和鎖緊螺套支承，鎖緊螺套螺紋固定連接在所述靜閥殼體內壁，渦輪轉子固定在所述渦輪軸上，可隨軸轉動，渦輪定子固定在所述渦輪殼體上。當循環鉆井液時，靜閥盤和動盤閥在轉動時，鉆井液在盤閥處間斷產生高壓并形成間斷推力，使下端套管柱處于振動狀態，可有效降低套管柱所受摩阻力，提高套管下入能力。

技術領域

本發明涉及油氣田井筒工程下套管工具技術領域，尤其涉及一種盤閥式壓力激發工具。

背景技術

對于大位移井和長水平段水平井，常常因為工程問題導致井眼摩阻居高不下，為解決套管下入難問題，工程技術人員研究發展了多種辦法和措施，如漂浮下套管和旋轉下套管等技術，但由于成本高昂或受現工藝條件的限制，都存在局限性。研究表明，在以常規方法下套管的情況下，在因井眼高摩阻而使套管下入力與摩阻力處于相等的臨界狀態時，套管柱在沿軸線分布的受力總合力零點附近呈壓縮狀態，在套管柱末端若施加有效的振動推送力，將顯著降低總合力零點以下套管柱所受摩阻力，進而解除這種阻礙套管下入的臨界狀態，顯著提高套管下入能力。

發明內容

本發明的目的就是針對上述問題，提供了一種盤閥式壓力激發工具，該工具固定連接在套管柱末端，通過循環鉆井液，在工具內間歇產生高壓，形成間斷推力，使下端套管柱處于振動狀態，可有效降低套管柱所受摩阻力，提高套管下入能力。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種盤閥式壓力激發工具，包括靜閥殼體、動盤閥、止推軸承、預緊碟簧、鎖緊螺套、花鍵軸、渦輪軸、渦輪殼體、渦輪轉子和渦輪定子；其中：靜閥殼體是一筒狀體，靜閥殼體下端和渦輪殼體密閉連接組成工具外殼體，靜閥殼體內側上部設有靜閥盤，靜閥盤盤面上設有偏置的過流孔；動盤閥是一筒狀體，上端是動閥盤，動閥盤盤面設有與靜閥盤相同的偏置過流孔，動閥盤下部是縮徑的盤閥柄，盤閥柄最下端內孔軸向設置內花鍵，在內花鍵靠上部位均布多個導流孔；止推軸承、預緊碟簧套裝在盤閥柄的上部，并通過鎖緊螺套與靜閥殼體固定連接將動盤閥的動閥盤與靜閥殼體靜閥盤預壓貼合；花鍵軸上端與動盤閥內花鍵插接配合；渦輪軸上端是與花鍵軸下端連接的壓緊螺紋，壓緊螺紋下部是轉子安裝軸，渦輪轉子固定在渦輪軸上，對應的渦輪定子固定在渦輪殼體上，轉子安裝軸下部是圓柱空心體，在圓柱空心體位置均布多個導流槽，在導流槽下部的渦輪軸外側設有軸承臺階；止推軸承與軸承臺階密閉配合將渦輪軸限定在渦輪殼體下端部。

上述方案進一步包括：

在渦輪轉子下方的渦輪軸外自上而下依此設置有過流軸承、調整套、導流套。

所述靜閥殼體靜閥盤上下端面和過流孔壁面及閥盤下筒體內表面設有耐磨強化涂層，所述動盤閥上部柱狀體外表面及過流孔內側面是耐磨外強化涂層。

與渦輪軸配合的止推軸承通過軸承蓋和軸承筒組成密閉結構，該密閉結構通過壓力摩擦與渦輪殼體固定連接。

渦輪轉子和渦輪定子為多組組合的渦輪節。

所述靜閥殼體下部通過下連接螺紋與渦輪殼體連接，內側上端設套管扣螺紋。

鎖緊螺套與靜閥殼體通過支撐螺紋固定連接。

所述鎖緊螺套上端面是截面環狀碟簧凸臺，下端面均布多個矩形裝卸槽，內孔下端部是喇叭口狀導流口。

所述渦輪軸的轉子安裝軸側面布置鍵槽，渦輪轉子通過鍵固定在渦輪軸上。

渦輪軸下端面均布多個截面為矩形的工具槽。

本發明相對于現有技術，具有如下的有益效果：