[實用新型]內排屑脈沖射流降壓鉆柱短節

有效

• 申請號: 201721063515.1
• 申請日: 2017-08-23
• 公開（公告）號: CN207485383U
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 陳緒躍;高德利;楊進
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）
• 主分類號: E21B21/00
• 分類號: E21B21/00;E21B21/01;E21B17/042
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 劉丹;黃健

本實用新型提供一種內排屑脈沖射流降壓鉆柱短節，包括：鉆柱短節主體，所述鉆柱短節主體內部設置有脈沖降壓結構、巖屑吸入道和輸送初始鉆井液的主流道；所述脈沖降壓結構和所述主流道連通并與所述主流道反向設置，所述巖屑吸入道的出口和所述脈沖降壓結構連通，所述脈沖降壓結構用于使通過所述主流道的初始鉆井液從所述脈沖降壓結構以脈沖形式反向沖出以產生脈沖負壓，所述巖屑吸入道用于利用所述脈沖負壓將井底的攜巖鉆井液吸入所述鉆柱短節主體內部。本實用新型的內排屑脈沖射流降壓鉆柱短節能夠減小井底壓差，實現欠平衡提高機械鉆速。

技術領域

本實用新型涉及鉆井工具技術，尤其涉及一種內排屑脈沖射流降壓鉆柱短節，屬于鉆井與油氣工程技術領域。

背景技術

加快非常規油氣的勘探開發速度，降低勘探開發成本，對于推進我國非常規油氣產業化，實現“非常規油氣革命”，緩解我國油氣供需矛盾，具有重要的戰略意義。

鉆井速度是影響非常規油氣成本的主要因素之一。一口典型的油氣井中，接近50％的費用用于機械鉆進。據美國的研究與實踐表明：如果鉆井效率提高一倍，總的鉆井費用可以降低約25％。因此，提高機械鉆速是降低鉆井成本、實現效益最大化的首要追求。

降低井底壓力并實現井底局部反循環能夠有效提高機械鉆速，一方面降低井底壓差會降低井底待破碎巖石的塑性，并使得井底巖石由塑性向脆性轉變，從而降低破碎強度，提高破碎效率；另一方面實現井底局部反循環會減輕或消除井底巖屑的壓持效應，促使新產生的巖屑及時脫離井底巖石母體，避免重復破碎。

實用新型內容

針對上述缺陷，本實用新型提供一種內排屑脈沖射流降壓鉆柱短節，用來提高鉆井的效率。

本實用新型提供一種內排屑脈沖射流降壓鉆柱短節，包括：鉆柱短節主體，所述鉆柱短節主體內部設置有脈沖降壓結構、巖屑吸入道和輸送初始鉆井液的主流道；

所述脈沖降壓結構和所述主流道連通并與所述主流道反向設置，所述巖屑吸入道的出口和所述脈沖降壓結構連通，所述脈沖降壓結構用于使通過所述主流道的初始鉆井液從所述脈沖降壓結構以脈沖形式反向沖出以產生脈沖負壓，所述巖屑吸入道用于利用所述脈沖負壓將井底的攜巖鉆井液吸入所述鉆柱短節主體內部；

所述主流道頂端為圓形通道，所述主流道的底端為梯形通道；

所述脈沖降壓結構包括反向高速脈沖射流噴嘴以及與所述反向高速脈沖射流噴嘴的出口連通，并沿所述主流道的反方向延伸的脈沖負壓輸送通道；

所述反向高速脈沖射流噴嘴的入口與所述主流道連通。

如上所述的內排屑脈沖射流降壓鉆柱短節，其中，所述反向高速脈沖射流噴嘴的軸線與所述主流道的軸線之間的夾角為β，0°≤β＜90°。

如上所述的內排屑脈沖射流降壓鉆柱短節，其中，所述巖屑吸入道的入口設置在所述鉆柱短節主體的底端面，所述巖屑吸入道的出口與所述脈沖負壓輸送通道連通。

如上所述的內排屑脈沖射流降壓鉆柱短節，其中，所述脈沖負壓輸送通道由底端至頂端包括依序連通的脈沖負壓室、喉管以及旁通管。

如上所述的內排屑脈沖射流降壓鉆柱短節，其中，所述脈沖負壓室的第一入口與所述反向高速脈沖射流噴嘴的出口連通，所述脈沖負壓室的第二入口與所述巖屑吸入道的出口連通。

如上所述的內排屑脈沖射流降壓鉆柱短節，其中，所述旁通管為兩端口徑不等的管，其中，大口徑端口為所述旁通管的出口，小口徑端口為所述旁通管的入口。

如上所述的內排屑脈沖射流降壓鉆柱短節，其中，所述旁通管的出口與鉆柱和井壁之間形成的環空連通。

如上所述的內排屑脈沖射流降壓鉆柱短節，其中，還包括上接頭和下接頭，所述上接頭設置在所述鉆柱短節主體的頂部，所述下接頭設置在所述鉆柱短節主體的底部。