本發(fā)明涉及一種可調(diào)壓液力推力器，屬石油鉆井工具機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在常規(guī)鉆井作業(yè)中，無論是傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)盤鉆進(jìn)，還是井底動(dòng)力鉆具鉆進(jìn)，都是依靠鉆柱的重量施加鉆壓。但是，在大斜度井和水平井鉆井過程中，受井斜角增加、井壁摩擦阻力大及小尺寸鉆具剛性差等因素影響，常規(guī)鉆井中傳統(tǒng)的依靠鉆柱重量施加鉆壓的方法已經(jīng)不能很好地滿足施工需要。隨后，相繼出現(xiàn)了一些利用柔性水力加壓的井下工具，如20世紀(jì)末，燕山大學(xué)的李子豐團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并研發(fā)了一級(jí)單行程的水力控制推進(jìn)器，該裝置為了更好地減振在其外筒上裝上了穩(wěn)定器；又如21世紀(jì)初，西南石油大學(xué)研制了一種長(zhǎng)距離的二級(jí)單行程的液力加壓器，該裝置的活塞行程比以往的水力加壓器要長(zhǎng)得多，大大減輕工作人員的勞動(dòng)量；再如20世紀(jì)末，勝利油田設(shè)計(jì)了一款三級(jí)只有一個(gè)行程的水力加壓器，該裝置由多個(gè)活塞組成的推加機(jī)構(gòu)，比之前的水力加壓器所能推加的鉆壓要大得多。以上柔性水力加壓的井下工具都較好的解決了水平井、大位移延伸井等鉆壓不易施加問題。此外，液力推力器還能實(shí)現(xiàn)鉆壓恒定不變和均勻送鉆，提高機(jī)械鉆速及保護(hù)鉆具和鉆頭，減少起下鉆次數(shù)，可以最大限度地減少井下復(fù)雜情況和事故，提高工作效率，減輕職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約鉆井周期等。因此，在大位移井、水平井的鉆井和修井作業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，具有良好的發(fā)展前景。但是，當(dāng)鉆具下放過快時(shí)，突變的壓力將會(huì)使得液力推力器迅速被壓緊，此時(shí)液力推力器就會(huì)失去柔性加壓的效果，從而與鉆鋌加壓的效果并無二致。這種情況下，水力加壓器就很容易損壞。而如果鉆具下放速度比較慢，那么鉆頭就會(huì)空轉(zhuǎn)，造成鉆井效率的浪費(fèi)。這都不利于液力推力器的正常鉆井工作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：提供一種可有效的調(diào)節(jié)鉆具下放過快或過慢時(shí)的鉆壓；以解決現(xiàn)有鉆具下放過快或鉆具下放過慢時(shí)鉆頭空轉(zhuǎn)而降低鉆井效率問題的可調(diào)壓液力推力器。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種可調(diào)壓液力推力器，包括上接頭、芯軸、中間接頭、一級(jí)副缸體、二級(jí)副缸體和阻流茅塞，其特征在于：芯軸上滑動(dòng)安裝有主缸體，主缸體一側(cè)通過中間接頭螺紋安裝有一級(jí)副缸體和二級(jí)副缸體，二級(jí)副缸體的一端與主缸體螺紋連接，一級(jí)副缸體的端頭螺紋安裝有上接頭，上接頭內(nèi)側(cè)設(shè)置有阻流茅塞；阻流茅塞上通過阻流環(huán)裝有副活塞桿；副活塞桿上通過限位凸臺(tái)和壓帽A裝有副活塞；副活塞桿一側(cè)的芯軸上通過壓帽B和卡簧裝有主活塞，主活塞與二級(jí)副缸體滑動(dòng)連接。

所述的副活塞桿與中間接頭滑動(dòng)連接。

所述的副活塞與一級(jí)副缸體滑動(dòng)連接。

所述的阻流茅塞為管狀體，阻流茅塞的一端端頭設(shè)置有裝配凸緣，裝配凸緣的圓周上設(shè)置有螺紋，裝配凸緣的端面上均布有液流通孔，阻流茅塞的管體上設(shè)置有環(huán)形凹槽。

所述的阻流茅塞通過裝配凸緣上的螺紋與一級(jí)副缸體螺紋連接。

所述的阻流茅塞環(huán)形凹槽兩端的管體直徑與阻流環(huán)內(nèi)孔直徑對(duì)應(yīng)。

所述的一級(jí)副缸體和二級(jí)副缸體上分別設(shè)置有液流孔。

所述的芯軸上設(shè)置有限位凸緣，主缸體與限位凸緣接觸連接。

本發(fā)明的有益效果在于：

該可調(diào)壓液力推力器工作過程中，阻流環(huán)可隨活塞一起做軸向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)遇到鉆具下放過快或過慢時(shí)會(huì)與阻流矛塞凹槽兩端的管體互相重合，使鉆井液的過流截面積會(huì)驟然變小，由此產(chǎn)生壓降，使軸向推力增加。從而有效的解決了現(xiàn)有鉆具下放過快時(shí)壓緊液缸及鉆具下放過慢時(shí)鉆頭空轉(zhuǎn)降低鉆井效率的問題。該可調(diào)壓液力推力器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性好的特點(diǎn)，鉆井作業(yè)操作者可以通過觀察鉆井液的壓力示數(shù)的變化來指導(dǎo)鉆井的正常進(jìn)行；特別適用于水平井、大位移延伸井等鉆井安裝使用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中A—A向的截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1中B—B向的截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的阻流矛塞的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖4的端面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、上接頭，2、一級(jí)副缸體，3、阻流茅塞，4、阻流環(huán)，5、副活塞，6、副活塞桿，7、中間接頭，8、壓帽B，9、主活塞，10、卡簧，11、主缸體，12、芯軸，13、二級(jí)副缸體，14、裝配凸緣，15、液流通孔，16、環(huán)形凹槽，17、限位凸臺(tái)，18、壓帽A，19、液流孔，20、限位凸緣；21、液壓孔。

具體實(shí)施方式

該可調(diào)壓液力推力器，包括上接頭1、芯軸12、中間接頭7、一級(jí)副缸體2、二級(jí)副缸體13和阻流茅塞3。芯軸12上滑動(dòng)安裝有主缸體11，主缸體11一側(cè)通過中間接頭7螺紋安裝有一級(jí)副缸體2和二級(jí)副缸體13，二級(jí)副缸體13的一端與主缸體11螺紋連接。

一級(jí)副缸體2的端頭螺紋安裝有上接頭1，上接頭1內(nèi)側(cè)設(shè)置有阻流茅塞3；阻流茅塞4為管狀體，阻流茅塞4的一端端頭設(shè)置有裝配凸緣14，裝配凸緣14的圓周上設(shè)置有螺紋，裝配凸緣14的端面上均布有液流通孔15，阻流茅塞的管體上設(shè)置有環(huán)形凹槽16；阻流茅塞4通過裝配凸緣14上的螺紋與一級(jí)副缸體2螺紋連接。

阻流茅塞3上套裝有阻流環(huán)4，阻流環(huán)4上螺紋安裝有副活塞桿6；副活塞桿6與中間接頭7之間為滑動(dòng)連接。阻流茅塞3環(huán)形凹槽16兩端的管體直徑與阻流環(huán)4的內(nèi)孔直徑對(duì)應(yīng)。即阻流環(huán)4可滑動(dòng)至環(huán)形凹槽16兩端的管體上，從而形成密封。

副活塞桿6上通過限位凸臺(tái)17和壓帽A18裝有副活塞5；副活塞5與一級(jí)副缸體2之間為滑動(dòng)連接。副活塞桿16一側(cè)的芯軸12上通過壓帽B8和卡簧10裝有主活塞9，主活塞9與二級(jí)副缸體13滑動(dòng)連接。

該可調(diào)壓液力推力器的一級(jí)副缸體2和二級(jí)副缸體13上分別設(shè)置有液流孔19。芯軸11上設(shè)置有限位凸緣20，主缸體11的一端與限位凸緣接20觸連接。

該可調(diào)壓液力推力器的阻流環(huán)4通過螺紋安裝在副活塞桿6的內(nèi)壁上，能隨副活塞桿6一起做軸向移動(dòng)；芯軸12與主缸體11之間通過矩形花鍵聯(lián)接，兩者之間可以做軸向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

該可調(diào)壓液力推力器工作時(shí)，上接頭1為NC50接頭用于連接管柱；芯軸12用于連接鉆頭；工作過程中；遇到鉆具下放過快時(shí)，由上接頭1進(jìn)入的鉆井液一部分經(jīng)阻流茅塞3、副活塞桿6、芯軸12的中心通孔作用在鉆頭上，其中有部分通過副活塞桿6上的液壓孔21進(jìn)入至副活塞桿6與二級(jí)副缸體13之間的環(huán)形空腔內(nèi)，并作用在主活塞9上，從而實(shí)現(xiàn)破巖扭矩的傳遞。

另一部分鉆進(jìn)液由阻流茅塞3的液流通孔15進(jìn)入至一級(jí)副缸體2與阻流茅塞3之間的環(huán)形空腔內(nèi)，并作用在副活塞5上，從而推動(dòng)副活塞5并帶動(dòng)副活塞桿6向下運(yùn)動(dòng)；這一過程中，當(dāng)阻流環(huán)4脫離與環(huán)形凹槽16左端管體的密封狀態(tài)并運(yùn)行至環(huán)形凹槽16段時(shí)，作用在副活塞5上的鉆進(jìn)液由阻流環(huán)4與環(huán)形凹槽16之間的縫隙流出，并與中心通內(nèi)的鉆進(jìn)液匯集，實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆頭加壓的目的。

當(dāng)阻流環(huán)4運(yùn)行至環(huán)形凹槽16右端的管體上，即阻流環(huán)4與環(huán)形凹槽16右端的管體互相重合時(shí)，鉆井液的過流截面積會(huì)驟然變小，從而產(chǎn)生壓降，使鉆井液對(duì)副活塞5的壓力增加并作用在鉆頭上，由此提高鉆井作業(yè)的效率。

工作過程中遇到鉆具下放過慢時(shí)，井內(nèi)壓力由液流孔19進(jìn)入至該推力器中，同時(shí)在鉆柱作用下，使副活塞桿6和芯軸12相對(duì)一級(jí)副缸體2、中間接頭7、二級(jí)副缸體13和主缸體11運(yùn)動(dòng)，當(dāng)阻流環(huán)4運(yùn)行至環(huán)形凹槽16左端的管體上，即阻流環(huán)4與環(huán)形凹槽16左端的管體互相重合時(shí)，鉆井液的過流截面積會(huì)再次驟然變小，操作者可以通過觀察示數(shù)的變化再次打壓，從而可有效的解決鉆具下放過快或慢時(shí)鉆頭空轉(zhuǎn)降低鉆井效率的問題。

該可調(diào)壓液力推力器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性好的特點(diǎn)，鉆井作業(yè)操作者可以通過觀察鉆井液的壓力示數(shù)的變化來指導(dǎo)鉆井的正常進(jìn)行；特別適用于水平井、大位移延伸井等鉆井安裝使用。