一種鉆井用提速工具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鉆井工具領(lǐng)域，尤其涉及一種鉆井用提速工具。
【背景技術(shù)】
[0002]鉆井工程是油氣藏開發(fā)中投資大、風(fēng)險(xiǎn)高的工程，它的費(fèi)用占勘探開發(fā)成本的50%以上。破巖技術(shù)是油氣鉆井技術(shù)的核心內(nèi)容，破巖效率的好壞直接決定著鉆井速度和成本，更決定著鉆井工程的經(jīng)濟(jì)效益。隨著我國(guó)油氣勘探開發(fā)的不斷深入，深井、超深井鉆井?dāng)?shù)量不斷增加。當(dāng)井深增加時(shí)，鉆井速度低、成本高、周期長(zhǎng)的問題非常突出，嚴(yán)重影響了整個(gè)油氣田的勘探開發(fā)速度。特別是深部地層機(jī)械鉆速慢，導(dǎo)致鉆井周期長(zhǎng)，鉆井期間，各種工程事故時(shí)有發(fā)生，施工效率低下。分析其原因，一方面是深部井段地層埋藏深，地層壓實(shí)作用大，導(dǎo)致巖石本身強(qiáng)度大，不易破碎；另一方面，隨著井深的增加，鉆柱內(nèi)鉆井液的沿程損耗不斷增大，從而導(dǎo)致鉆頭破碎地層的水力能量不斷減小，導(dǎo)致機(jī)械鉆速大大降低。
[0003]提高射流水功率的主要方法有提高泵壓、提高泵排量或者減小噴嘴直徑，這些方法受到井隊(duì)設(shè)備配置或者設(shè)備額定工作壓力的限制，而且深井鉆井過程中，鉆井泵提供的能量大部分都消耗在鉆柱的循環(huán)壓耗上。因此，如何在現(xiàn)有鉆井設(shè)備配套水平下，充分利用鉆井泵提供的水功率，降低鉆柱內(nèi)循環(huán)壓耗，增加破巖的水力能量是深井安全和快速鉆井的關(guān)鍵。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的就是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種通過降低鉆進(jìn)時(shí)的鉆井液排量提高深層鉆頭水功率以及射流沖擊力，同時(shí)利用提速工具確保能夠大排量洗井，發(fā)揮噴射鉆井技術(shù)在深層的提速作用的鉆井用提速工具。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種鉆井用提速工具包括外筒、內(nèi)筒和防掉筒；外筒呈筒狀結(jié)構(gòu)，上端和下端分別加工有螺紋，內(nèi)部加工有內(nèi)花鍵，在內(nèi)花鍵和上端螺紋之間加工有貫穿外筒筒壁的旁通孔道；防掉筒呈筒狀結(jié)構(gòu)，上端加工有螺紋，下端具有朝向防掉筒內(nèi)部凸起的臺(tái)階；外筒和防掉筒通過外筒的下端螺紋和防掉筒的上端螺紋實(shí)現(xiàn)螺紋連接；內(nèi)筒呈筒狀結(jié)構(gòu)，中部加工有外花鍵，下端加工有螺紋，外花鍵和下端螺紋中間加工有朝向內(nèi)筒外部凸起的臺(tái)階；內(nèi)筒的外花鍵與外筒的內(nèi)花鍵配合連接，并可實(shí)現(xiàn)扭矩傳遞和上下滑動(dòng)。
[0007]上述方案進(jìn)一步包括:內(nèi)筒上端外緣加工有溝槽，分別安裝密封圈和導(dǎo)向環(huán)，內(nèi)筒向上移動(dòng)的極限位置在內(nèi)筒的外凸臺(tái)階與外筒下端接觸處，內(nèi)筒向下移動(dòng)的極限位置在內(nèi)筒的外凸臺(tái)階與防掉筒的內(nèi)凸臺(tái)階接觸處；內(nèi)筒與外筒通過密封圈實(shí)現(xiàn)徑向流體密封；內(nèi)筒的外凸臺(tái)階與外筒下端接觸時(shí)，密封圈位于外筒的旁通孔道的上部，防止流經(jīng)提速工具內(nèi)部的流體通過外筒的旁通孔道進(jìn)入外筒的外部空間；內(nèi)筒的外凸臺(tái)階與防掉筒的內(nèi)凸臺(tái)階接觸時(shí)，密封圈位于外筒的旁通孔道的下部，流經(jīng)提速工具內(nèi)部的流體通過外筒的旁通孔道進(jìn)入外筒的外部空間。所述的外筒最好由上外筒和下外筒兩部分組裝而成。
[0008]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:(1)提速工具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以方便的實(shí)現(xiàn)鉆柱內(nèi)外環(huán)空的連通與隔離；(2)可以實(shí)現(xiàn)小排量鉆井，降低循環(huán)壓耗，充分提高鉆頭的水功率與射流沖擊力，從而提高鉆井的機(jī)械鉆速；(3)當(dāng)井眼環(huán)空出現(xiàn)巖肩攜帶不好等問題時(shí)，可以方便的打開提速工具旁通通道，從而實(shí)現(xiàn)大排量循環(huán)洗井。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型一種鉆井用提速工具第一實(shí)施例中旁通孔道處于關(guān)閉狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2是本實(shí)用新型一種鉆井用提速工具第一實(shí)施例中旁通孔道處于打開狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖3是本實(shí)用新型一種鉆井用提速工具第二實(shí)施例中旁通孔道處于關(guān)閉狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖4是本實(shí)用新型一種鉆井用提速工具第二實(shí)施例中旁通孔道處于打開狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中1.外筒，2.密封圈，3.旁通孔道，4.導(dǎo)向環(huán)，5.內(nèi)筒，6.防掉筒，7.上外筒，
8.下外筒。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖1、附圖2、附圖3和附圖4對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
[0015]附圖1和附圖2中，一種鉆井用提速工具的第一實(shí)施例包括外筒1、內(nèi)筒5和防掉筒6 ;外筒I呈筒狀結(jié)構(gòu)，上端和下端分別加工有螺紋，內(nèi)部加工有內(nèi)花鍵，在內(nèi)花鍵和上端螺紋之間加工有貫穿外筒I筒壁的旁通孔道3 ;防掉筒6呈筒狀結(jié)構(gòu)，上端加工有螺紋，下端具有朝向防掉筒6內(nèi)部凸起的臺(tái)階；外筒I和防掉筒6通過外筒I的下端螺紋和防掉筒6的上端螺紋實(shí)現(xiàn)螺紋連接；內(nèi)筒5呈筒狀結(jié)構(gòu)，上端外緣加工有溝槽，分別安裝密封圈2和導(dǎo)向環(huán)4，中部加工有外花鍵，下端加工有螺紋，外花鍵和下端螺紋中間加工有朝向內(nèi)筒5外部凸起的臺(tái)階；內(nèi)筒5的外花鍵與外筒I的內(nèi)花鍵配合連接，并可實(shí)現(xiàn)扭矩傳遞和上下滑動(dòng)。
[0016]在附圖1中，內(nèi)筒5向上移動(dòng)的極限位置在內(nèi)筒5的外凸臺(tái)階與外筒I下端接觸處，密封圈2位于外筒I的旁通孔道3的上部，內(nèi)筒5與外筒I通過密封圈2實(shí)現(xiàn)徑向流體密封，防止流經(jīng)提速工具內(nèi)部的流體通過外筒I的旁通孔道3進(jìn)入外筒I的外部空間；
[0017]在附圖2中，內(nèi)筒5向下移動(dòng)的極限位置在內(nèi)筒5的外凸臺(tái)階與防掉筒6的內(nèi)凸臺(tái)階接觸處，密封圈2位于外筒I的旁通孔道3的下部，流經(jīng)提速工具內(nèi)部的流體通過外筒I的旁通孔道3可以進(jìn)入外筒I的外部空間。
[0018]附圖3和附圖4中，一種鉆井用提速工具的第二實(shí)施例將第一實(shí)施例中的外筒I拆分成了上外筒7和下外筒8，其它組成部分結(jié)構(gòu)相同。直接將上外筒7拆卸下來，就可完成對(duì)內(nèi)筒上部密封圈的檢查和更換的工作。
[0019]可以理解的是，在內(nèi)筒5的下部連接一個(gè)過渡短接，過渡短接與內(nèi)筒5—起向上移動(dòng)，當(dāng)過渡短接上端面與防掉筒6的內(nèi)凸臺(tái)階的下端面接觸時(shí)，內(nèi)筒5的向上移動(dòng)受到限制，因此可以用過渡短接上端面與防掉筒6的內(nèi)凸臺(tái)階的下端面的接觸來代替內(nèi)筒5的外凸臺(tái)階與外筒I下端的接觸作為內(nèi)筒5向上移動(dòng)的極限位置。
[0020]本實(shí)用新型基于上述實(shí)施例的提速方法包括以下步驟:
[0021]將鉆井用提速工具連接在鉆柱上，鉆柱下端連接鉆頭一起下入鉆井井眼內(nèi)；提速工具緊靠鉆頭連接。
[0022]鉆頭接觸井眼底部進(jìn)行鉆進(jìn)作業(yè)時(shí)，鉆井用提速工具內(nèi)筒5與外筒I通過密封圈2實(shí)現(xiàn)密封，防止流經(jīng)提速工具內(nèi)部的流體通過外筒I的旁通孔道3進(jìn)入外筒I的外部空間；鉆井流體依次經(jīng)過鉆柱內(nèi)部、提速工具內(nèi)部以及鉆頭水眼進(jìn)入鉆柱的外部環(huán)空，鉆井流體攜帶鉆肩到達(dá)地面；
[0023]鉆進(jìn)過程中如果出現(xiàn)鉆井流體對(duì)鉆柱外環(huán)空內(nèi)的巖肩攜帶不好的現(xiàn)象，可以將鉆頭提離井眼底部進(jìn)行循環(huán)洗井作業(yè)。此時(shí)，鉆井用提速工具內(nèi)筒5上端的密封圈2位于外筒I的旁通孔道3的下部，流經(jīng)提速工具內(nèi)部的流體通過外筒I的旁通孔道3進(jìn)入外筒I的外部空間，鉆井流體依次經(jīng)過鉆柱內(nèi)部、提速工具內(nèi)部以及外筒I的旁通孔道3進(jìn)入鉆柱的外部環(huán)空。鉆頭提離井眼底部進(jìn)行洗井作業(yè)時(shí)鉆井流體的流量大于鉆頭接觸井眼底部進(jìn)行鉆進(jìn)作業(yè)時(shí)的鉆井流體流量，通過增大流量達(dá)到鉆柱外環(huán)空巖肩攜帶和清洗井眼的效果。采用小排量鉆進(jìn)提高了深層鉆頭水功率以及射流沖擊力，同時(shí)利用提速工具的旁通孔道實(shí)現(xiàn)大排量洗井，從而充分發(fā)揮噴射鉆井技術(shù)在深層的提速作用。
[0024]盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實(shí)用新型的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)力要求及其等同限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鉆井用提速工具，其特征在于:包括外筒(1)、內(nèi)筒(5)和防掉筒(6);外筒(I)呈筒狀結(jié)構(gòu)，上端和下端分別加工有螺紋，內(nèi)部加工有內(nèi)花鍵，在內(nèi)花鍵和上端螺紋之間加工有貫穿外筒(I)筒壁的旁通孔道(3);防掉筒(6)呈筒狀結(jié)構(gòu)，上端加工有螺紋，下端具有朝向防掉筒(6)內(nèi)部凸起的臺(tái)階；外筒(I)和防掉筒(6)通過外筒⑴的下端螺紋和防掉筒(6)的上端螺紋實(shí)現(xiàn)螺紋連接；內(nèi)筒(5)呈筒狀結(jié)構(gòu)，中部加工有外花鍵，下端加工有螺紋，外花鍵和下端螺紋中間加工有朝向內(nèi)筒(5)外部凸起的臺(tái)階；內(nèi)筒(5)的外花鍵與外筒(I)的內(nèi)花鍵軸向插接配合，實(shí)現(xiàn)扭矩傳遞和上下滑動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井用提速工具，其特征在于:內(nèi)筒(5)上端外緣加工有密封溝槽，分別安裝密封圈⑵和導(dǎo)向環(huán)⑷；內(nèi)筒(5)向上移動(dòng)的極限位置在內(nèi)筒(5)的外凸臺(tái)階與外筒(I)下端接觸處，內(nèi)筒(5)向下移動(dòng)的極限位置在內(nèi)筒(5)的外凸臺(tái)階與防掉筒(6)的內(nèi)凸臺(tái)階接觸處；內(nèi)筒(5)與外筒(I)通過密封圈(2)實(shí)現(xiàn)徑向流體密封；內(nèi)筒(5)的外凸臺(tái)階與外筒⑴下端接觸時(shí)，密封圈(2)位于外筒⑴的旁通孔道(3)的上部；內(nèi)筒(5)的外凸臺(tái)階與防掉筒(6)的內(nèi)凸臺(tái)階接觸時(shí)，密封圈(2)位于外筒(I)的旁通孔道⑶的下部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉆井用提速工具，其特征在于:所述的外筒(I)由上外筒(7)和下外筒(8)組裝而成。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種鉆井用提速工具。所述提速工具包括外筒、內(nèi)筒和防掉筒；外筒和防掉筒通過螺紋連接；內(nèi)筒的外花鍵與外筒的內(nèi)花鍵配合連接，并可實(shí)現(xiàn)扭矩傳遞和上下滑動(dòng)；內(nèi)筒的上下移動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)外筒旁通孔道的打開和關(guān)閉；防掉筒可以防止內(nèi)筒落入井眼內(nèi)。提速工具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以方便的實(shí)現(xiàn)鉆柱內(nèi)外環(huán)空的連通與隔離；將提速工具連接到鉆具組合中并下入井底，可以實(shí)現(xiàn)利用小排量鉆進(jìn)提高深層鉆頭水功率以及射流沖擊力，同時(shí)利用提速工具的旁通孔道實(shí)現(xiàn)大排量洗井，從而充分發(fā)揮噴射鉆井技術(shù)在深層鉆井中提速作用。
【IPC分類】E21B21-00, E21B7-18
【公開號(hào)】CN204326967
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420701708
【發(fā)明人】李宗清, 朱煥剛, 燕修良, 陳永明, 李建成, 宋榮榮, 許萍, 李曉, 韓玉華, 趙義, 宋中文
【申請(qǐng)人】中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院
【公開日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2014年11月21日