[發(fā)明專利]一種實(shí)時(shí)切換提速功能的井下工具

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011119471.6
• 申請(qǐng)日: 2020-10-19
• 公開（公告）號(hào): CN114439395A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 路保平;臧艷彬;張洪寧;孫明光;劉衛(wèi)東;張建龍;陳小鋒;劉建華;張金成;李鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): E21B21/08
• 分類號(hào): E21B21/08;E21B28/00
• 代理公司: 北京聿華聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11611
• 代理人: 劉華聯(lián)

1.一種實(shí)時(shí)切換提速功能的井下工具，包括：

圓筒狀的外殼(10)；

設(shè)置在所述外殼的內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)切換總成(20)，其包括壓力傳遞體(21)和設(shè)置在所述壓力傳遞體的下端的軸向定位體(22)，所述壓力傳遞體構(gòu)造成能夠在端面產(chǎn)生鉆井液壓差而軸向向下運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)所述軸向定位體軸向運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)；

設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)換向總成的下端的換向流道總成(30)，其包括固定在所述外殼的內(nèi)壁上的定流道切換體(31)、動(dòng)流道切換體(32)，以及設(shè)置在所述定流道切換體與所述動(dòng)流道切換體的軸向之間的彈性件(33)，所述動(dòng)流道切換體的側(cè)壁上設(shè)有第一通孔(321)，所述定流道切換體的側(cè)壁上設(shè)有彼此軸向間隔開分布的第二通孔(311)和第三通孔(312)，所述第一通孔選擇性地與所述第二通孔或所述第三通孔導(dǎo)通；

連接在所述換向流道總成下端的穩(wěn)扭減震裝置(40)，在所述穩(wěn)扭減震裝置與所述外殼的徑向之間形成有第一環(huán)空空間(41)，所述第一環(huán)空空間與所述第二通孔連通；以及

設(shè)置在所述穩(wěn)扭減震裝置的下游端的沖擊裝置(50)；

其中，在第一狀態(tài)下，所述動(dòng)流道切換體關(guān)閉所述第三通孔，且使所述第一通孔、所述第二通孔及所述第一環(huán)空空間導(dǎo)通，從而使鉆井液流向所述沖擊裝置以進(jìn)行沖擊工作，

在第二狀態(tài)下，所述動(dòng)流道切換體關(guān)閉所述第二通孔，且使所述第一通孔與所述第三通孔導(dǎo)通，從而使鉆井液流向所述穩(wěn)扭減震裝置以進(jìn)行穩(wěn)扭減震工作，

通過調(diào)整鉆井液排量，所述井下工具能夠在所述壓力傳遞體和所述彈性件的作用下完成所述第一狀態(tài)與所述第二狀態(tài)的相互切換。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下工具，其特征在于，所述沖擊裝置通過流道換向體(60)連接在所述穩(wěn)扭減震裝置的下游端，且在所述沖擊裝置與所述外筒之間形成有第二環(huán)空空間(51)，

所述流道換向體構(gòu)造成使所述穩(wěn)扭減震裝置內(nèi)的第一中心流道(42)與所述第二環(huán)空空間連通，且使所述第一環(huán)空空間與所述沖擊裝置內(nèi)的第二中心流道(52)連通。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下工具，其特征在于，所述壓力傳遞體包括圓筒狀的本體部分(211)和設(shè)置在所述本體部分的第一端的壓蓋(212)，所述壓蓋的中部設(shè)有壓力孔(213)，通過調(diào)整鉆井液排量能夠在所述壓力孔的作用下形成截面效應(yīng)，從而在所述壓蓋的端面產(chǎn)生鉆井液壓差。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的井下工具，其特征在于，所述壓力孔的直徑設(shè)置為處于所述本體部分內(nèi)徑的1/4～1/2之間的范圍內(nèi)，且所述壓力傳遞體在鉆井液排量調(diào)整至預(yù)定值時(shí)能夠產(chǎn)生2～3MPa的鉆井液壓力降。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的鉆井井下工具，其特征在于，所述外殼包括第一外筒(101)和連接在所述第一外筒的下端的第二外筒(102)，在所述第一外筒的內(nèi)壁面上設(shè)有多個(gè)花鍵體(11)，多個(gè)所述花鍵體在周向上均布，從而在相鄰的所述花鍵體之間形成花鍵槽(12)，且所述花鍵體的下端面構(gòu)造成斜面臺(tái)階(13)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的井下工具，其特征在于，所述軸向定位體包括圓筒狀的定位本體(221)，在所述定位本體的第一端設(shè)有多個(gè)軸向向外延伸的第一花鍵(222)，所述第一花鍵的末端構(gòu)造成轉(zhuǎn)換斜面(223)，

在第一狀態(tài)下，所述第一花鍵(222)與所述花鍵槽適配安裝，

在第二狀態(tài)下，所述軸向定位體軸向運(yùn)動(dòng)至所述花鍵槽(12)的末端，且使所述轉(zhuǎn)換斜面(223)與所述斜面臺(tái)階(13)形成適配連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鉆井井下工具，其特征在于，在所述壓力傳遞體的本體部分的第二端設(shè)有鋸齒狀的第二花鍵(214)，所述第二花鍵與所述轉(zhuǎn)換斜面接觸連接，所述壓力傳遞體(21)能夠通過所述第二花鍵與所述轉(zhuǎn)換斜面使所述軸向定位體產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使所述轉(zhuǎn)換斜面與所述斜面臺(tái)階適配連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下工具，其特征在于，所述第一通孔、所述第二通孔和所述第三通孔均設(shè)置成與所述外殼的中心軸線呈一定傾斜角，所述傾斜角為30°～45°，且所述第一通孔、所述第二通孔和所述第三通孔的直徑均設(shè)置為20～40mm。