專利名稱：一種超高壓噴射鉆井用井下組合鉆具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種超高壓噴射鉆井用井下組合鉆具，屬石油天然氣勘探開發(fā)技術領域，具體的講是屬于油氣鉆井工程技術領域。
現(xiàn)有技術中高壓噴射鉆井用井下組合鉆具由方鉆桿下依次連接的下井管柱、保護接頭和鉆頭組成，因井下組合鉆具的耐壓限制，目前，國外高壓噴射鉆井的泵壓都在30Mpa以下，國內(nèi)鉆井的泵壓一般都在18-20Mpa之間，由于泵壓低，影響機械鉆速，鉆井周期較長，成本較高。
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術中井下組合鉆具耐壓低的缺陷，提供一種可增大鉆井泥漿循環(huán)系統(tǒng)壓力、提高鉆井機械鉆速、縮短鉆井周期、降低工程成本的超高壓噴射鉆井用井下組合鉆具。
本實用新型的目的是通過以下措施實現(xiàn)的它由方鉆桿下依次連接下井管柱、接頭和鉆頭組成。其中下井管柱由內(nèi)心管和鉆管組成，在下井管柱上端安裝有伸縮接頭，下井管柱的下端通過接頭與鉆頭連接；伸縮接頭由內(nèi)管和外管組成，其上端的外管可與方鉆桿螺紋連接，下端分別與下井管柱的內(nèi)心管和鉆管的螺紋相連接，在伸縮接頭的內(nèi)管和外管的環(huán)形空間內(nèi)安裝有密封盤根及盤根壓蓋和螺帽；下井管柱下端的接頭為一壓力平衡短節(jié)，壓力平衡短節(jié)也是由內(nèi)管和外管組成，其上端分別與下井管柱的內(nèi)心管和鉆管螺紋連接，下端的內(nèi)管通過焊接在鉆頭上的螺紋接箍與鉆頭連接，其外管與鉆頭的公扣連接，在壓力平衡短節(jié)內(nèi)管和外管壁上，分別設有壓力平衡閥。根據(jù)超高壓噴射鉆井的需要，設定平衡閥的啟閉壓力，使下井組合鉆具內(nèi)心管和內(nèi)心管與鉆管的環(huán)形空間之間形成壓力差，即可實現(xiàn)提高泵壓的目的。
本實用新型的優(yōu)點在于它可使鉆井泥漿循環(huán)系統(tǒng)壓力提高到50MPa。具有關資料表明，泵壓從18MPa增加到30MPa，則機械鉆速可以提高80-90％，鉆井周期縮短25％，鉆機月速提高20-25％，成本節(jié)約6-9％，若泥漿循環(huán)系統(tǒng)壓力提高到50MP，效果將更為明顯。
附


圖1為本實用新型的裝配結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本實用新型的伸縮接頭結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3為本實用新型的壓力平衡短節(jié)結(jié)構(gòu)示意以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的描述由附
圖1可知，本實用新型由方鉆桿下依次連接下井管柱、接頭5和鉆頭7組成。其中，下井管柱由內(nèi)心管3和鉆管2組成，在下井管柱上端安裝有伸縮接頭1，下井管柱的下端通過接頭5與鉆頭7連接。由附圖2可知，伸縮接頭由內(nèi)管11和外管12組成，其外管12的上端可與方鉆桿螺紋連接，下端分別與下井管柱的內(nèi)心管3和鉆管2的螺紋相連接，在伸縮接頭1的外管12內(nèi)壁上設有一個臺階，在內(nèi)管的中部設有凸形環(huán)，它可使內(nèi)管11座在外管12內(nèi)壁上的臺階上，在凸形環(huán)上還套有“O”形密封圈，在內(nèi)管11的凸形環(huán)上部與外管的環(huán)形空間內(nèi)，安裝有密封盤根10及壓蓋螺帽8，在密封盤根10及壓蓋螺帽8之間安裝有密封環(huán)9，在密封環(huán)9的內(nèi)、外壁上設有“O”形密封圈；下井管柱下端的連接接頭為一壓力平衡短節(jié)，見附圖3，壓力平衡短節(jié)也是由內(nèi)管4和外管5組成，其上端分別與下井管柱的內(nèi)心管3和鉆管2螺紋連接，下端內(nèi)管4通過焊接在鉆頭7上的螺紋接箍6與鉆頭7連接，其外管5與鉆頭7的公扣連接，在壓力平衡短節(jié)內(nèi)管4和外管5壁上，分別設有壓力平衡閥，壓力平衡短節(jié)的內(nèi)管壁上設有正向和反向兩個壓力平衡閥18和13，外管壁上設有一個正向壓力平衡閥14，壓力平衡閥由閥座17、閥芯15和彈簧16組成，閥芯16為一箭頭狀，它與閥座形成錐面密封，根據(jù)超高壓噴射鉆井的需要，設定壓力平衡閥啟閉壓力，可使下井組合鉆具內(nèi)心管和內(nèi)心管與鉆管的環(huán)形空間之間形成壓力差。下鉆時，壓力平衡短節(jié)的外管5上的壓力平衡閥14，在井筒壓力的作用下開啟，使液體進入內(nèi)心管3與鉆管2的環(huán)形空間；在循環(huán)泥漿時，內(nèi)心管3內(nèi)的壓力升高，若升至35MPa時，內(nèi)管壁上的反向壓力平衡閥13開啟，液體向內(nèi)心管3與鉆管2的環(huán)形空間流動，如果循環(huán)壓力為50MPa，環(huán)形空間壓力即為50-35=15MPa，因此，下井組合鉆具內(nèi)心管3內(nèi)的實際承壓為35MPa，從而，可實現(xiàn)提高鉆井泵壓的目的；停泵時，內(nèi)心管3的壓力降低，壓力平衡短節(jié)的內(nèi)管上的正向壓力平衡閥18，在內(nèi)心管3與鉆管2的環(huán)形空間內(nèi)的壓力作用下開啟，使液體流人內(nèi)心管3內(nèi)，這樣就可以進行起鉆作業(yè)。
權利要求1.一種超高壓噴射鉆井用井下組合鉆具，由方鉆桿下依次連接下井管柱、接頭(5)和鉆頭(7)組成，其特征在于下井管柱由內(nèi)心管(3)和鉆管(2)組成，在下井管柱上端安裝有伸縮接頭(1)，下井管柱的下端通過接頭(5)與鉆頭(7)連接；伸縮接頭(1)由內(nèi)管(11)和外管(12)組成，其外管(12)的上端與方鉆桿螺紋連接，下端分別與下井管柱的內(nèi)心管(3)和鉆管(2)的螺紋相連接，在伸縮接頭(1)的內(nèi)管(11)和外管(12)的環(huán)形空間內(nèi)安裝有密封盤根(10)及盤根壓蓋螺帽(8)；下井管柱下端的接頭為一壓力平衡短節(jié)，壓力平衡短節(jié)是由內(nèi)管(4)和外管(5)組成，其上端分別與下井管柱的內(nèi)心管(3)和鉆管(2)螺紋連接，下端的內(nèi)管(4)通過焊接在鉆頭(7)上的螺紋接箍(6)與鉆頭(7)連接，其外管(5)與鉆頭(7)的公扣連接，在壓力平衡短節(jié)內(nèi)管(4)和外管(5)的壁上，分別設有壓力平衡閥(18)、(13)、(14)。
2.根據(jù)權利要求1所述的井下組合鉆具，其特征在于在伸縮接頭(1)的內(nèi)管(11)和外管(12)的環(huán)形空間內(nèi)的密封盤根(10)及螺帽(8)之間安裝有密封環(huán)(9)，在密封環(huán)(9)的內(nèi)、外壁上設有“O”形密封圈。
3.根據(jù)權利要求1所述的井下組合鉆具，其特征在于壓力平衡短節(jié)的內(nèi)管(4)壁上設有正向和反向兩個壓力平衡閥(18)、(13)，外管壁上一個正向壓力平衡閥(14)，壓力平衡閥由閥座(17)、閥芯(15)和彈簧(16)組成，閥芯(15)為一箭頭狀，它與閥座(17)形成錐面密封。
專利摘要本實用新型公開了一種超高壓噴射鉆井用井下組合鉆具,由方鉆桿下依次連接下井管柱、接頭和鉆頭組成。其中下井管柱由內(nèi)心管和鉆管組成,下井管柱的下端為一壓力平衡矩節(jié),在壓力平衡短節(jié)內(nèi)管和外管壁上,分別設有壓力平衡閥。根據(jù)超高壓噴射鉆井的需要,設定平衡閥的啟閉壓力,使下井組合鉆具內(nèi)心管和內(nèi)心管與鉆管的環(huán)形空間之間形成壓力差,可使鉆井泥漿循環(huán)系統(tǒng)的泵壓提高到50MPa,有效地提高鉆井機械鉆速。
文檔編號E21B17/00GK2323128SQ9821105
公開日1999年6月9日 申請日期1998年2月17日 優(yōu)先權日1998年2月17日
發(fā)明者杜曉瑞 申請人:杜曉瑞