[發明專利]鉆井提速工具

在審

• 申請號: 201810945574.4
• 申請日: 2018-08-20
• 公開（公告）號: CN108716367A
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發明（設計）人: 付正兵;傅紅兵;劉文彬;杜楊
• 申請（專利權）人: 宜昌神達石油機械有限公司
• 主分類號: E21B12/04
• 分類號: E21B12/04;E21B17/10
• 代理公司: 重慶中之信知識產權代理事務所(普通合伙) 50213
• 代理人: 張景根

本發明涉及鉆井提速工具，包括中空殼體，所述殼體頂部固定設置有連接頭，所述連接頭用于與鉆柱連接，所述殼體內開設有環狀凹臺，所述環狀凹臺內設置有扭力傳遞組件，所述扭力傳遞組件包括中空的扭轉軸和沿扭轉軸周向布置的螺旋扭轉彈簧片，所述螺旋扭轉彈簧片一端與所述扭轉軸固定連接，另一端與殼體固定連接，所述扭轉軸的下端與鉆頭連接。本發明起到在鉆頭發生粘滯現象和克服粘滯現象的兩種狀態下，通過自身形變緩沖吸收鉆柱帶來的巨大扭矩，起到保護鉆頭和鉆柱的作用，同時可以減少對鉆頭的破壞作用，減少鉆頭故障率，使得鉆井過程更加穩定。

技術領域

本發明涉及鉆頭配套設備技術領域，尤其涉及一種鉆井提速工具。

背景技術

隨著我國各能源區塊開發勘探力度加大，井越鉆越深，鉆遇地層日益復雜。粘滑現象是PDC鉆頭在復雜地層機械鉆速低、鉆井效率低的主要制約因素，該現象尤其是在硬地層、深井鉆進中表現地更為明顯、更劇烈。

在鉆井過程中存在以下問題：

1)當鉆柱提供給鉆頭的扭矩小于工作面上巖石的剪切極限時，鉆頭停止跟隨鉆柱轉動，此時鉆頭處于粘滯狀態；

2)當鉆柱中積蓄的扭矩大于工作面上巖石剪切極限時，鉆柱中扭矩將瞬間釋放，使鉆頭繞軸向做不規則的變速運動，對鉆頭造成極大破壞作用，導致鉆頭鉆井不穩定、故障率高、使用壽命短。

因此需要開發改善以上缺陷的鉆井提速工具。

發明內容

本發明的目的是針對上述背景技術中的不足，提供鉆井提速工具，以解決現有技術中鉆頭在鉆井過程中故障率高的技術問題。

為實現上述目的，本發明采用了如下的技術方案：

鉆井提速工具，包括中空殼體，所述殼體頂部固定設置有連接頭，所述連接頭用于與鉆柱連接，所述殼體內開設有環狀凹臺，所述環狀凹臺內設置有扭力傳遞組件，所述扭力傳遞組件包括中空的扭轉軸和沿扭轉軸周向布置的螺旋扭轉彈簧片，所述螺旋扭轉彈簧片一端與所述扭轉軸固定連接，另一端與殼體固定連接，所述扭轉軸的下端與鉆頭連接。

相比于現有技術，本發明具有如下有益效果：

本發明提供了一種鉆井提速工具，其通過在殼體內開設環狀凹臺，并在環狀凹臺內設置扭力傳遞組件，通過扭力傳遞組件緩沖鉆頭在粘滯狀態下時鉆柱積蓄的巨大扭矩，能夠保護鉆柱；

在鉆柱初啟動時，由殼體轉動帶動螺旋扭轉彈簧片，此時螺旋扭轉彈簧片在傳遞扭矩的同時，自身會發生形變，可以實現鉆頭的緩慢啟動，起到保護鉆頭和連接副的作用，同時在突然停止鉆井時，螺旋扭轉彈簧片可以通過自身形變緩沖鉆頭的慣性作用，再次起到對鉆頭的保護作用；

另外，在鉆井過程中突然發生粘滯現象時，鉆頭突然停止轉動，鉆柱會積蓄巨大的扭矩，此時螺旋扭轉彈簧片通過自身的形變對鉆柱積蓄的巨大扭矩起到緩沖作用，從而保護鉆柱，也使得在發生粘滯現象時和粘滯現象克服時，鉆井更加穩定，減少了鉆井的不規則震動。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明中扭力傳遞組件的結構示意圖；

圖3為本發明中扭力傳遞組件的仰視圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明中的技術方案進一步說明。