[發(fā)明專利]一種脈沖射流減震降壓裝置及使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011304141.4
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112554795B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 段志鋒;解永剛;歐陽勇;高云文;黃占盈;陳春宇;艾磊;謝江鋒;宮臣興;張燕娜
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B7/18
• 分類號: E21B7/18;E21B7/12;E21B17/07
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責(zé)任公司 61108
• 代理人: 孫齊

1.一種脈沖射流減震降壓裝置使用方法，其特征在于：具體步驟為：首先將脈沖射流減震降壓裝置上下通過螺紋與鉆桿相連，當(dāng)鉆井液進入上接頭（1），然后繼續(xù)向下流動進入到單流閥總成（2），因為鉆井液的作用，閥球（21）和閥桿（20）會壓縮彈簧（18）向下運動,則鉆井液會從單流閥總成（2）的錐形口進入到單流閥總成（2）的內(nèi)腔，然后進入到活塞（14）的上端面所在的腔（17）內(nèi)，然后經(jīng)過主流道(16)，流經(jīng)加壓桿（12）的中心孔，最后經(jīng)過下接頭（11）進入井下動力鉆頭；其中流經(jīng)加壓桿（12）中心孔的部分鉆井液會流入到射流孔（13），由于活塞（14）向下運動，會對射流孔（13）出流的鉆井液進行加壓，所以該部分鉆井液經(jīng)過噴嘴（8）噴射，從而在其出口處產(chǎn)生負壓，則環(huán)空底部的部分鉆井液被吸入，經(jīng)過吸入口（10）、過濾塞（9）進入到混流區(qū)，然后經(jīng)過渡區(qū)（7），再經(jīng)過加速區(qū)（15），最后再由噴出口（6）噴射，使得環(huán)空流體加速上返；

當(dāng)鉆頭出現(xiàn)跳鉆時，使得活塞（14）自下往上運動，則活塞（14）上端面所在的腔（17）容積被壓縮，因為單流閥總成（2）的反向限流的作用，腔（17）內(nèi)部會積蓄壓力，此時實現(xiàn)了鉆頭震動，將機械能轉(zhuǎn)化成液壓能；

當(dāng)再次鉆進時，除了鉆柱施加的壓力外，腔（17）內(nèi)積蓄的液壓能也會釋放，壓縮彈簧（5）推動活塞（14）下行，從射流孔（13）出流的液壓力增大后通過噴嘴（8）噴射，實現(xiàn)將儲存的液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，之后又轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗艿倪^程；

脈沖射流減震降壓裝置，包括上接頭（1）、外筒（3）、加壓桿（12）、活塞（14）、活動密封裝置、噴射機構(gòu)和下接頭（11），所述的上接頭下端與外筒（3）上部之間設(shè)有單流閥總成（2），所述的外筒（3）下端與噴射機構(gòu)連接，所述的活塞（14）位于外筒（3）內(nèi)，且與外筒（3）之間設(shè)有壓縮彈簧（5），所述的壓縮彈簧（5）位于外筒（3）內(nèi)中下部；所述的活塞（14）下端與加壓桿（12）連接，所述的加壓桿（12）下端穿過噴射機構(gòu)并與位于噴射機構(gòu)下方的下接頭（11）連接，所述的加壓桿（12）與噴射機構(gòu)下部連接處滑動密封連接；所述的加壓桿（12）上部徑向上設(shè)有射流孔（13），所述的噴射機構(gòu)設(shè)有噴嘴（8），所述的射流孔（13）與噴嘴（8）連通；所述的噴射機構(gòu)下端設(shè)有吸入口（10），吸入口（10）與噴嘴（8）連通，所述的吸入口（10）內(nèi)設(shè)有過濾塞（9）；所述的加壓桿（12）和活塞（14）同軸設(shè)置，加壓桿（12）的內(nèi)徑與活塞（14）的內(nèi)徑相同，加壓桿（12）的外徑小于活塞（14）的最大外徑；所述的噴嘴（8）呈U形狀通孔，U形底部內(nèi)徑小，噴嘴（8）的噴出口（6）為錐形孔，所述的加壓桿（12）外壁與U形通孔底部之間形成增壓腔，U形通孔底部與吸入口（10）上部形成混流區(qū)，混流區(qū)與噴出口（6）之間的豎直通道為過渡區(qū)，豎直通道與噴出口（6）底部之間設(shè)有傾斜通道，該傾斜通道的內(nèi)徑小于豎直通道的內(nèi)徑，該傾斜通道形成加速區(qū)（15）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脈沖射流減震降壓裝置使用方法，其特征在于：所述的上接頭（1）下端與單流閥總成（2）上端通過螺紋連接；下接頭（11）與加壓桿（12）之間通過螺紋連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脈沖射流減震降壓裝置使用方法，其特征在于：所述的單流閥總成（2）包括單流閥本體、閥座（19）、彈簧（18）、閥桿（20）和閥球（21），所述的單流閥本體上端開有錐形孔，單流閥本體下端開有內(nèi)臺階孔，所述的閥球（21）位于內(nèi)臺階孔內(nèi)，閥球（21）的直徑大于錐形孔的最小內(nèi)徑；所述的閥球（21）下端與閥桿（20）連接，閥桿（20）下端通過彈簧（18）與閥座（19）連接，所述的閥座（19）通過支撐桿固定在外筒（3）上端的內(nèi)壁上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脈沖射流減震降壓裝置使用方法，其特征在于：所述的外筒（3）為空心筒體，其上部開有凹槽，活塞（14）上端位于該凹槽處，且通過活動密封裝置（4）密封連接；所述的外筒（3）下部開有內(nèi)臺階孔，所述的活塞（14）上部開有外臺階孔，所述的壓縮彈簧（5）上端連接在外筒（3）下部內(nèi)臺階孔的臺階面上，所述的壓縮彈簧（5）下端連接在活塞（14）上部的外臺階孔的臺階面上。