[實用新型]一種水平井脈沖振蕩送鉆裝置

有效

• 申請號: 201821219954.1
• 申請日: 2018-07-31
• 公開（公告）號: CN208534403U
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 游永發
• 申請（專利權）人: 湛江市巨合安全科技有限公司
• 主分類號: E21B7/24
• 分類號: E21B7/24
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李蕊;郭艷艷

一種水平井脈沖振蕩送鉆裝置，主要由上接頭、密封圈、花鍵外殼、碟簧、下堵頭、振蕩殼體、扶正軸承、長套筒、下殼體、渦輪定子、渦輪轉子、轉軸、短套筒、螺釘、動閥、靜閥、下接頭組成，其特征在于：所述上接頭、花鍵外殼、碟簧和下堵頭共同形成減振單元，下殼體與下接頭及其內部零件則形成沖擊單元；所述動閥與靜閥均設有弧形流道，且動閥的弧形流道與靜閥的弧形流道可周期性地重合或錯開；當鉆井液進入裝置后，渦輪轉子帶動轉軸及動閥轉動，鉆井液則經過靜閥與動閥周期性重合與錯開的通道，形成壓力脈動的鉆井液，使裝置下部的鉆具產生振動從而減小摩阻利于鉆柱前進。

技術領域

本實用新型涉及一種鉆井工具，特別是一種用于減小水平井摩阻從而有利于鉆柱前進的裝置，屬于機械工程或鉆井工程技術領域。

背景技術

在開發碳酸鹽巖裂縫油藏、帶氣頂或底水的油藏、薄層油藏、低滲透油藏、稠油油藏和高含水人工注水油藏時，常采用水平井從而增大油氣層的裸露面積。與常規井相比，水平井具有單井控制儲量大、泄油面積大、產量高、成本低的特點，因此水平井越來越受到重視。但在水平井鉆井過程中，常遇到水平鉆柱屈曲和摩阻扭矩大等問題。隨著水平段的不斷延伸，摩擦阻力會越來越大，會導致鉆具托壓現象，影響鉆進速度，且鉆柱的徑向振動會使得鉆具磨損加重，限制工具使用壽命。因此，如何設計一種降低水平井鉆井過程中的摩擦阻力、減少常規鉆井卡鉆事故、增加動鉆壓并提高鉆井效率的減摩裝置是目前的研究熱點。

在水平鉆柱的送鉆過程中，鉆柱往往躺在井壁上。若需打破鉆柱的粘滯狀態而使鉆柱前進，必須克服鉆柱與井壁間的最大靜摩擦阻力。而動摩擦阻力則往往比靜摩擦阻力小得多，因此使鉆柱在送鉆過程中與井壁的相互作用保持為動摩擦則可降低送鉆過程的能量消耗，并增大水平鉆柱送鉆效率。

實用新型內容

本實用新型的目的是：為了克服上述難點，特提出一種水平井脈沖振蕩送鉆裝置。

為了達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種水平井脈沖振蕩送鉆裝置，主要由上接頭、密封圈、花鍵外殼、碟簧、下堵頭、振蕩殼體、扶正軸承、長套筒、下殼體、渦輪定子、渦輪轉子、轉軸、短套筒、螺釘、動閥、靜閥、下接頭組成，其特征在于：所述花鍵外殼與振蕩殼體、上接頭與下堵頭、振蕩殼體與下殼體、下殼體與下接頭均通過螺紋連接；所述上接頭的上端為螺紋扣，其中部設有花鍵，花鍵下端設有臺階；所述花鍵外殼下端內部設有花鍵，用于與上接頭的花鍵配合；所述上接頭相對花鍵外殼可存在軸向運動；在所述上接頭花鍵下端臺階與下堵頭間裝有碟簧；所述轉軸頂端的外壁與下殼體內壁間、轉軸底端的外壁與下接頭內壁間均設有扶正軸承；所述轉軸中段為實心而兩端為空心，其上端與下端均設有徑向流道，轉軸上端的徑向流道下方設有臺階用于支撐渦輪轉子；所述渦輪定子通過短套筒及下接頭壓緊固定于下殼體上，渦輪轉子通過由動閥壓緊固定于轉軸上，動閥通過螺釘固定于轉軸上；所述動閥與靜閥均設有弧形流道，且動閥的弧形流道與靜閥的弧形流道可周期性地重合或錯開。

與現有技術相比，本實用新型具有的有益效果是：(1)本申請的水平井脈沖振蕩送鉆裝置可對裝置下部鉆具形成軸向振動從而將下部鉆具與井壁間的靜摩擦轉變為動摩擦，減小鉆柱摩阻；(2)在本申請的水平井脈沖振蕩送鉆裝置的上方設有減振裝置，從而可使裝置產生的主要能量用于推動下部鉆具的延伸，而對上部鉆具影響較少；(3)本申請的水平井脈沖振蕩送鉆裝置的振蕩頻率可通過改變渦輪級的額定轉速調整。

附圖說明

圖1是本實用新型一種水平井脈沖振蕩送鉆裝置的結構示意圖；

圖2是圖1中A-A的剖面示意圖；

圖3是圖1中B-B的剖面示意圖；

圖4是圖1中C-C的剖面示意圖；

圖5是本實用新型中上接頭的結構示意圖；

圖6是圖5中D-D的剖面示意圖；

圖7是本實用新型中動閥的結構示意圖；