專利名稱：鉆頭水力脈沖加壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在鉆井過程中給鉆頭施加壓力的鉆頭水力脈沖加壓器，它屬于石油及天然氣鉆井器具。
目前，隨著石油及天然氣勘探開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，鉆井深度越來越深，定向井和水平井鉆井越來越多。對(duì)于深井、定向井、水平井鉆井的一個(gè)突出問題是施加鉆壓困難，使得機(jī)械鉆速降低。為了提高機(jī)械鉆速，國內(nèi)外鉆井科技人員做了大量研究工作，研制了各種類型的鉆頭水力加壓器，對(duì)提高機(jī)械鉆速起了一定的作用。但水力加壓能力受到鉆頭壓力降的限制，特別是深井鉆頭壓力降很小，使其水力加壓能力極其有限，不能滿足提高鉆速的要求。
本實(shí)用新型的目的，是為了解決深井、小井眼鉆井、定向井和水平井鉆井中由于摩阻大，用鉆鋌加壓困難，而使機(jī)械鉆速降低的矛盾。為了集水力加壓和水力沖擊作用于一體，使得水力作用效果更好，需要一種新的加壓器，以提高鉆速，降低鉆井成本。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了從下技術(shù)方案一種在鉆井過程中給鉆頭施加壓力的鉆頭水力脈沖加壓器，主要由水力脈沖發(fā)生器接頭(1)、液缸(2)、活塞密封圈(3)、活塞桿(4)、配合接頭(5)組成。其主要技術(shù)特點(diǎn)是由水力脈沖發(fā)生器接頭(1)產(chǎn)生水力脈沖壓力，它是應(yīng)用赫爾母茲腔室脈沖理論設(shè)計(jì)而成的。當(dāng)鉆井進(jìn)行時(shí)，鉆井液通過水力脈沖發(fā)生器接頭(1)要產(chǎn)生水力脈沖壓力，這個(gè)水力脈沖壓力具有忽大忽小的特點(diǎn)。這個(gè)脈沖壓力通過液缸(2)傳遞給活塞桿(4)產(chǎn)生脈沖推力，這個(gè)脈沖推力又傳遞給鉆頭，使鉆頭對(duì)巖石產(chǎn)生沖擊作用，從而提高鉆頭的破碎效率，提高機(jī)械鉆速。由液缸(2)、活塞桿(4)和密封圈(3)組成水力加壓系統(tǒng)，液缸(2)上部與活塞桿(4)上部的活塞通過活塞密封圈(3)密封，將鉆頭壓力降產(chǎn)生的壓力變?yōu)樽饔迷诨钊系耐屏?，這個(gè)推力通過活塞桿傳遞給鉆頭增加鉆壓，從而提高機(jī)械鉆速。液缸(2)的作用是用來安裝活塞桿，并將轉(zhuǎn)盤扭矩傳遞給鉆頭。配合接頭(5)用于將鉆頭和水力脈沖加壓器連接起來。
本實(shí)用新型所提供的鉆頭水力脈沖加壓器與其它鉆頭水力加壓器相比較具有以下優(yōu)點(diǎn)1.本加壓器具有水力沖擊和水力加壓聯(lián)合作用的特點(diǎn)，它產(chǎn)生的脈沖壓力對(duì)鉆頭產(chǎn)生水力沖擊作用，鉆頭在沖擊壓力作用下破碎巖石效率有較大提高。
2.可軸向伸縮的活塞桿將鉆頭壓力降變?yōu)橥屏鬟f給鉆頭，從而增加鉆壓，進(jìn)一步提高機(jī)械鉆速，降低鉆井成本。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。在圖中，1.水力脈沖發(fā)生器接頭；2.液缸；3.活塞密封圈；4.活塞桿；5.配合接頭。
使用該加壓器時(shí)，先在地面上作液壓實(shí)驗(yàn)，以保證承壓能力必須達(dá)到10～15MPa以上，五分鐘后壓力降低不超過2MPa為合格。然后將其上部的水力脈沖接頭與鉆鋌相連接，其下部的配合接頭與鉆頭相連接。用三道貓頭純上緊扣即可下井工作。當(dāng)鉆頭接近井底時(shí)開泵沖洗幾分鐘，然后開始鉆進(jìn)。鉆進(jìn)時(shí)鉆頭必須接觸井底并施加適當(dāng)?shù)你@壓，這樣水力脈沖壓力及水力推力對(duì)鉆頭同時(shí)作用，從而提高機(jī)械鉆速，降低成本。據(jù)初步實(shí)驗(yàn)表明，使用本水力脈沖加壓器一般可提高鉆速20％以上，使用效果較好。
權(quán)利要求1.一種在鉆井過程中給鉆頭施加壓力的鉆頭水力脈沖加壓器，主要由水力脈沖發(fā)生器接頭(1)、液缸(2)、活塞密封圈(3)、活塞桿(4)、配合接頭(5)組成，其特征在于，由液缸(2)、活塞桿(4)和密封圈(3)組成水力加壓系統(tǒng)，液缸(2)上部與活塞桿(4)上部的活塞通過活塞密封圈(3)密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆頭水力脈沖加壓器，其特征在于，配合接頭(5)將鉆頭和水力脈沖加壓器連接起來。
專利摘要本實(shí)用新型是一種在鉆井過程中使用的鉆頭水力脈沖加壓器，屬于鉆井器具。它是由水力脈沖發(fā)生器接頭、液缸、活塞密封圈、活塞桿、配合接頭組成。由水力脈沖發(fā)生器接頭產(chǎn)生水力脈沖壓力，這個(gè)脈沖壓力通過液缸傳遞給活塞桿產(chǎn)生脈沖推力，這個(gè)脈沖推力又傳遞給鉆頭增加鉆壓，從而提高鉆速。本實(shí)用新型具有水力沖擊和水力加壓聯(lián)合作用的特點(diǎn)，鉆頭在沖擊壓力作用下破碎巖石效率有較大提高，且能增加鉆壓、提高機(jī)械鉆速，從而降低鉆井成本。
文檔編號(hào)E21B7/00GK2355092SQ9822833
公開日1999年12月22日 申請(qǐng)日期1998年2月24日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月24日
發(fā)明者杜春常 申請(qǐng)人:西南石油學(xué)院