一種鉆井用減摩降阻工具的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種大位移井和水平井鉆井用的減摩降阻工具。
【背景技術】
[0002]在石油天然氣行業中，由于大位移井和水平井對油氣井開發建設的優越性顯著，在國內外已經得到普遍的應用，也取得了良好的效果。然而在大位移井和水平井中，鉆柱自身的重量對于井壁的正壓力大，導致鉆柱和井壁之間的摩擦阻力增大，從而嚴重制約了水平段鉆柱的送進，對鉆頭施加有效鉆壓也非常困難。在鉆井工程中，水平段鉆井的長度越長，摩擦阻力越大，鉆柱送進越發困難，嚴重制約了水平段鉆進長度。
[0003]目前國內外采取較為高效的減摩降阻工具是水利振蕩器，水力振蕩器的基本原理是利用動閥環和靜閥環的相對運動，周期性地改變鉆井液過流通道，從而產生周期性的水擊現象，使鉆柱發生劇烈的振動，將水平段鉆柱的靜摩擦轉變為動摩擦，減小摩擦阻力，幫助鉆柱送進。然而目前使用的水力振動器，其動閥環和靜閥環持續高速摩擦，使用一段時間后動閥環和靜閥環均會產生嚴重的磨損，必須進行更換；并且對動閥環和靜閥環的鏡面度要求很高，裝配精度也有較高要求。

【發明內容】

[0004]本發明的目的是:為了解決大位移井和水平井水平段的鉆柱摩擦阻力大，鉆柱送進困難的問題，特提供一種鉆井用減摩降阻工具。
[0005]為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案:一種鉆井用減摩降阻工具，是由上接頭、定子殼體、橡膠殼體、螺桿轉子、萬向節殼體、萬向節、動閥筒、靜閥筒、推力軸承、閥筒殼體和下接頭構成；其結構特征是:上接頭上部和減震器絲扣連接，上接頭下部和定子殼體上部絲扣連接；橡膠定子固定于定子殼體內腔，螺桿轉子置入橡膠定子內腔；萬向節殼體上部和定子殼體下部絲扣連接，萬向節殼體下部和閥筒殼體上部絲扣連接；萬向節上部和螺桿轉子下部絲扣連接，萬向節下部和動閥筒絲扣連接；靜閥筒外圓上端設置一圈凸起臺階，靜閥筒上部設置一盲孔，下部設置為絲扣，靜閥筒中部設置一靜閥筒腰型孔連通靜閥筒內外腔；動閥筒上端設置為絲扣，下部設置一盲孔，動閥筒中部周向均勻設置三個斜孔連通動閥筒內外腔，動閥筒下部設置一動閥筒腰型孔連通動閥筒內外腔；推力軸承安裝在靜閥筒盲孔底部，動閥筒下部置入靜閥筒上部盲孔內，安裝完成后，動閥筒腰型孔和靜閥筒腰型孔在軸向上對齊；靜閥筒上端凸起臺階和閥筒殼體內腔的接觸面用密封圈密封，動閥筒外圓和靜閥筒盲孔內壁的接觸面用密封圈密封；下接頭上部周向均勻設置三個斜孔連通下接頭內外腔；下接頭上部和靜閥筒下部絲扣連接，下接頭中部和閥筒殼體下部絲扣連接，下接頭下部和下部鉆柱絲扣連接。
[0006]本發明的有益效果是:(1)本發明利用鉆井液驅動，控制簡單有效；(2)本發明工作后使鉆柱產生劇烈振動，有效減小鉆柱和井壁之間的摩擦阻力；(3)幫助鉆柱送進，延長水平段長度；(4)動閥筒和靜閥筒之間安裝有推力軸承，避免了動閥筒和靜閥筒直接接觸發生大的磨損。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發明一種鉆井用減摩降阻工具的結構示意圖；
[0008]圖2是動閥筒和靜閥筒的圓柱面展開圖；
[0009]圖中:1.上接頭、2.定子殼體、3.橡膠定子、4.螺桿鉆子、5.萬向節殼體、6.萬向節、7.動閥筒、8.靜閥筒、9.推力軸承、10.閥筒殼體、11.下接頭、71.動閥筒腰型孔、81.靜閥筒腰型孔。
【具體實施方式】
[0010]如圖1所示，本發明一種鉆井用減摩降阻工具，是由上接頭1、定子殼體2、橡膠殼體3、螺桿轉子4、萬向節殼體5、萬向節6、動閥筒7、靜閥筒8、推力軸承9、閥筒殼體10和下接頭11構成；其結構特征是:上接頭I上部和減震器絲扣連接，上接頭I下部和定子殼體2上部絲扣連接；橡膠定子3固定于定子殼體2內腔，螺桿轉子4置入橡膠定子3內腔；萬向節殼體5上部和定子殼體2下部絲扣連接，萬向節殼體5下部和閥筒殼體10上部絲扣連接；萬向節6上部和螺桿轉子4下部絲扣連接，萬向節6下部和動閥筒7絲扣連接；靜閥筒8外圓上端設置一圈凸起臺階，靜閥筒8上部設置一盲孔，下部設置為絲扣，如圖2所示，靜閥筒8中部設置一靜閥筒腰型孔81連通靜閥筒8內外腔；動閥筒7上端設置為絲扣，下部設置一盲孔，動閥筒7中部周向均勻設置三個斜孔連通動閥筒7內外腔，如圖2所示，動閥筒7下部設置一動閥筒腰型孔71連通動閥筒7內外腔；推力軸承9安裝在靜閥筒8盲孔底部，動閥筒7下部置入靜閥筒8上部盲孔內，安裝完成后，動閥筒腰型孔71和靜閥筒腰型孔81在軸向上對齊；靜閥筒8上端凸起臺階和閥筒殼體10內腔的接觸面用密封圈密封，動閥筒7外圓和靜閥筒8盲孔內壁的接觸面用密封圈密封；下接頭11上部周向均勻設置三個斜孔連通下接頭11內外腔；下接頭11上部和靜閥筒8下部絲扣連接，下接頭11中部和閥筒殼體10下部絲扣連接，下接頭11下部和下部鉆柱絲扣連接。
[0011]本發明一種鉆井用減摩降阻工具的工作原理是:下入本發明至水平井段，開栗循環鉆井液，螺桿轉子4在鉆井液作用下旋轉，螺桿轉子4通過萬向節6帶動動閥筒7旋轉，動閥環腰型孔71和靜閥筒腰型孔81產生相對轉動，其重合面積周期性地擴大和縮小，即鉆井液流道周期性地擴大和縮小，產生劇烈的水擊現象，使鉆柱發生劇烈振動；鉆柱在減震器和本發明的共同作用下，摩擦阻力較小，鉆柱送進更為容易。
【主權項】
1.一種鉆井用減摩降阻工具，是由上接頭(I)、定子殼體(2)、橡膠殼體(3)、螺桿轉子(4)、萬向節殼體(5)、萬向節(6)、動閥筒(7)、靜閥筒(8)、推力軸承(9)、閥筒殼體(10)和下接頭(11)構成；其特征在于:上接頭(I)上部和減震器絲扣連接，上接頭(I)下部和定子殼體(2)上部絲扣連接；橡膠定子(3)固定于定子殼體(2)內腔，螺桿轉子(4)置入橡膠定子(3)內腔；萬向節殼體(5)上部和定子殼體(2)下部絲扣連接，萬向節殼體(5)下部和閥筒殼體(10)上部絲扣連接；萬向節(6)上部和螺桿轉子(4)下部絲扣連接，萬向節(6)下部和動閥筒(7)絲扣連接；靜閥筒(8)外圓上端設置一圈凸起臺階，靜閥筒(8)上部設置一盲孔，下部設置為絲扣，靜閥筒⑶中部設置一靜閥筒腰型孔(81)連通靜閥筒⑶內外腔；動閥筒(7)上端設置為絲扣，下部設置一盲孔，動閥筒(7)中部周向均勻設置三個斜孔連通動閥筒(7)內外腔，動閥筒(7)下部設置一動閥筒腰型孔(71)連通動閥筒(7)內外腔；推力軸承(9)安裝在靜閥筒(8)盲孔底部，動閥筒(7)下部置入靜閥筒(8)上部盲孔內，安裝完成后，動閥筒腰型孔(71)和靜閥筒腰型孔(81)在軸向上對齊瀞閥筒⑶上端凸起臺階和閥筒殼體(10)內腔的接觸面用密封圈密封，動閥筒(7)外圓和靜閥筒⑶盲孔內壁的接觸面用密封圈密封；下接頭(11)上部周向均勻設置三個斜孔連通下接頭(11)內外腔；下接頭(11)上部和靜閥筒⑶下部絲扣連接，下接頭(11)中部和閥筒殼體(10)下部絲扣連接，下接頭(11)下部和下部鉆柱絲扣連接。
【專利摘要】本發明涉及一種大位移井和水平井鉆井用的減摩降阻工具。它解決大位移井和水平井水平段的鉆柱摩擦阻力大，鉆柱送進困難的問題。其技術方案是：上接頭上部和減震器絲扣連接，上接頭下部和定子殼體上部絲扣連接；橡膠定子固定于定子殼體內腔，螺桿轉子置入橡膠定子內腔；萬向節殼體上部和定子殼體下部絲扣連接，萬向節殼體下部和閥筒殼體上部絲扣連接；萬向節上部和螺桿轉子下部絲扣連接，萬向節下部和動閥筒絲扣連接；推力軸承安裝在靜閥筒盲孔底部，動閥筒下部置入靜閥筒上部盲孔內；下接頭上部和靜閥筒下部絲扣連接，下接頭中部和閥筒殼體下部絲扣連接。本發明能減小鉆柱和井壁之間的摩擦阻力，幫助鉆柱送進，延長水平段長度。
【IPC分類】E21B7/24
【公開號】CN105221074
【申請號】CN201510600729
【發明人】張梁, 梁政, 趙勇, 葉哲偉, 鄧嚴, 劉穩
【申請人】西南石油大學
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年9月18日