一種用于振動鉆柱的鉆井裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于振動鉆柱的鉆井裝置，包括活塞桿、上殼體和下殼體，活塞桿一端設置在上殼體內(nèi)，另一端伸出上殼體，并通過中間接頭與下殼體固定連接，下殼體內(nèi)依次設置有轉(zhuǎn)接頭、導流頭、心軸、動盤閥和靜盤閥，導流頭上均勻開設有多個傾斜流道，心軸分別與導流頭和動盤閥固定連接成一體，并通過軸承活動設置在下殼體內(nèi)，轉(zhuǎn)接頭固定設置在中間接頭與導流頭之間，且轉(zhuǎn)接頭上均勻開設有多個豎直流道；靜盤閥固定在動盤閥下方，靜盤閥與動盤閥配合用于周期性接通或者阻斷鉆井液。本實用新型使得鉆柱能夠在軸向上周期性振動，并使鉆柱在每個周期內(nèi)的振動次數(shù)相同，達到減小鉆柱與井壁之間的摩擦力和提高鉆井速度的目的。
【專利說明】一種用于振動鉆柱的鉆井裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及石油鉆井的配套裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于振動鉆柱的鉆井裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在利用鉆柱進行石油或天然氣鉆井的過程中，鉆柱與井壁之間的接觸及摩擦將消耗部分鉆壓，這種現(xiàn)象隨著井斜的增大、巖屑床的形成和井眼內(nèi)液柱壓力和地層壓力之間的差值而逐漸顯現(xiàn)，嚴重時鉆柱將完全停止運動，造成卡鉆事故。因此，如何減少鉆柱與井壁之間的接觸和摩擦，是將上部鉆柱的部分重量向下順利傳遞至鉆頭，確保鉆頭高效破巖鉆進的關(guān)鍵。
[0003]為了解決上述技術(shù)問題，現(xiàn)有技術(shù)中提出了如下技術(shù):
[0004]中國專利號“201220358718.4”公開了一種激發(fā)鉆柱振動的鉆井工具，其
【公開日】為2013年02月13日，其技術(shù)方案為所述鉆井工具包括:一個筒狀的上殼體，所述上殼體的上端安裝有轉(zhuǎn)換接頭，所述轉(zhuǎn)換接頭的下方滑動設置有活塞桿，所述活塞桿的下端伸出所述上殼體的下端，所述活塞桿上設有沿其軸向延伸的中空的活塞桿流道；一個筒狀的下殼體，所述下殼體的上端與所述活塞桿的下端固定連接，所述下殼體內(nèi)設有位于所述活塞桿下方的導流驅(qū)動裝置，以及位于所述導流驅(qū)動裝置下方的盤閥裝置，用于周期性接通或者阻斷鉆井液。該專利主要由鉆井液帶動動盤閥轉(zhuǎn)動，使動盤閥流道與靜盤閥流道周期性接通或阻斷鉆井液，實現(xiàn)鉆柱在軸向上產(chǎn)生周期性振動，但在實際使用過程中，當鉆井液被阻斷時，即當動盤閥流道轉(zhuǎn)動至與靜盤閥流道錯開時，動盤閥上部鉆井液壓力急劇上升，此時整個導流頭都位于鉆井液中，鉆井液對導流頭只有壓力而無沖擊力，導致導流頭不能帶動動盤閥轉(zhuǎn)動，不僅仍然不能解決鉆柱與井壁之間摩擦力較大的問題，還導致鉆井速度慢。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供一種用于振動鉆柱的鉆井裝置，本實用新型使得鉆柱能夠在軸向上周期性振動，并使鉆柱在每個周期內(nèi)的振動次數(shù)相同，達到減小鉆柱與井壁之間的摩擦力和提高鉆井速度的目的。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0007]—種用于振動鉆柱的鉆井裝置，包括帶有流道的活塞桿、筒狀上殼體和筒狀下殼體，活塞桿一端設置在上殼體內(nèi)，另一端伸出上殼體，并通過中間接頭與下殼體固定連接，其特征在于:所述位于中間接頭下方的下殼體內(nèi)依次設置有轉(zhuǎn)接頭、導流頭、中空心軸、帶有流道的動盤閥和靜盤閥，所述導流頭上均勻開設有多個傾斜流道，所述心軸分別與導流頭和動盤閥固定連接成一體，并通過軸承活動設置在下殼體內(nèi)，所述轉(zhuǎn)接頭固定設置在中間接頭與導流頭之間，且轉(zhuǎn)接頭上均勻開設有多個豎直流道，當導流頭在鉆井液的沖擊下轉(zhuǎn)動時，通過傾斜流道的鉆井液液量周期性減??；所述靜盤閥固定在動盤閥下方，靜盤閥與動盤閥配合用于周期性接通或者阻斷鉆井液。[0008]所述轉(zhuǎn)接頭與導流頭之間有0.4— Icm的間隙。
[0009]采用本實用新型的優(yōu)點在于:
[0010]一、本實用新型中，鉆井前，轉(zhuǎn)接頭上的多個豎直流道和導流頭上的多個傾斜流道相對應，此時通過傾斜流道的鉆井液液量最多，鉆井時，導流頭在鉆井液的沖擊下轉(zhuǎn)動，隨著導流頭的轉(zhuǎn)動，傾斜流道與豎直流道相錯位，此時通過傾斜流道的鉆井液液量逐漸減小，當動盤閥的流道在導流頭的帶動下與靜盤閥的流道完全錯位時，即鉆井液被阻斷時，由于轉(zhuǎn)接頭的原因，導流頭不會被浸泡在鉆井液中，因此仍然可以在鉆井液的沖擊下持續(xù)轉(zhuǎn)動。如此周而復始，不僅使得鉆柱能夠在軸向上產(chǎn)生周期性振動，還使得鉆柱在每個周期內(nèi)的振動次數(shù)相同，有效地減小了鉆柱與井壁之間的摩擦力和提高了鉆井速度。
[0011]二、本實用新型中，如果轉(zhuǎn)接頭與導流頭之間的間隙小于0.4cm，將導致鉆井液的沖擊力下降，不利于導流頭的轉(zhuǎn)動，而如果轉(zhuǎn)接頭與導流頭之間的間隙大于lcm，又導致轉(zhuǎn)接頭上的鉆井液壓力提升速度較慢，使得鉆柱在軸向上的振動力度較弱，容易影響鉆井速度；因此所述轉(zhuǎn)接頭與導流頭之間的間隙設置為0.4 — lcm，在使得導流頭能夠持續(xù)轉(zhuǎn)動的前提下，保證了鉆井速度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中的標記為:1、上冗體，2、下冗體，3、活塞桿，4、轉(zhuǎn)接頭，5、導流頭，6、;L.、軸，7、動
盤閥，8、靜盤閥，9、豎直流道，IO、傾斜流道，11、中間接頭。
【具體實施方式】
[0014]實施例1
[0015]一種用于振動鉆柱的鉆井裝置，包括帶有流道的活塞桿3、筒狀上殼體I和筒狀下殼體2，活塞桿3 —端活動設置在上殼體I內(nèi)，另一端伸出上殼體1，并通過中間接頭與下殼體2固定連接，所述位于中間接頭下方的下殼體2內(nèi)依次設置有轉(zhuǎn)接頭4、導流頭5、中空心軸6、帶有流道的動盤閥7和靜盤閥8，所述導流頭5上均勻開設有多個傾斜流道10，所述心軸6分別與導流頭5和動盤閥7固定連接成一體，并通過軸承活動設置在下殼體2內(nèi)，所述轉(zhuǎn)接頭4固定設置在中間接頭與導流頭5之間，且轉(zhuǎn)接頭4與導流頭5之間有0.7cm的間隙，所述轉(zhuǎn)接頭4上均勻開設有多個豎直流道9，當導流頭5在鉆井液的沖擊下轉(zhuǎn)動時，通過傾斜流道10的鉆井液液量周期性減小；所述靜盤閥8固定在動盤閥7下方，靜盤閥8與動盤閥7配合用于周期性接通或者阻斷鉆井液。
[0016]實施例2
[0017]一種用于振動鉆柱的鉆井裝置，包括帶有流道的活塞桿3、筒狀上殼體I和筒狀下殼體2，活塞桿3 —端活動設置在上殼體I內(nèi)，另一端伸出上殼體1，并通過中間接頭與下殼體2固定連接，所述位于中間接頭下方的下殼體2內(nèi)依次設置有轉(zhuǎn)接頭4、導流頭5、中空心軸6、帶有流道的動盤閥7和靜盤閥8，所述導流頭5上均勻開設有多個傾斜流道10，所述心軸6分別與導流頭5和動盤閥7固定連接成一體，并通過軸承活動設置在下殼體2內(nèi)，所述轉(zhuǎn)接頭4固定設置在中間接頭與導流頭5之間，且轉(zhuǎn)接頭4與導流頭5之間有0.4cm的間隙，所述轉(zhuǎn)接頭4上均勻開設有多個豎直流道9，當導流頭5在鉆井液的沖擊下轉(zhuǎn)動時，通過傾斜流道10的鉆井液液量周期性減??；所述靜盤閥8固定在動盤閥7下方，靜盤閥8與動盤閥7配合用于周期性接通或者阻斷鉆井液。
[0018]實施例3
[0019]一種用于振動鉆柱的鉆井裝置，包括帶有流道的活塞桿3、筒狀上殼體I和筒狀下殼體2，活塞桿3 —端活動設置在上殼體I內(nèi)，另一端伸出上殼體1，并通過中間接頭與下殼體2固定連接，所述位于中間接頭下方的下殼體2內(nèi)依次設置有轉(zhuǎn)接頭4、導流頭5、中空心軸6、帶有流道的動盤閥7和靜盤閥8，所述導流頭5上均勻開設有多個傾斜流道10，所述心軸6分別與導流頭5和動盤閥7固定連接成一體，并通過軸承活動設置在下殼體2內(nèi)，所述轉(zhuǎn)接頭4固定設置在中間接頭與導流頭5之間，且轉(zhuǎn)接頭4與導流頭5之間有Icm的間隙，所述轉(zhuǎn)接頭4上均勻開設有多個豎直流道9，當導流頭5在鉆井液的沖擊下轉(zhuǎn)動時，通過傾斜流道10的鉆井液液量周期性減??；所述靜盤閥8固定在動盤閥7下方，靜盤閥8與動盤閥7配合用于周期性接通或者阻斷鉆井液。
[0020]本實用新型通過上殼體I與上方的鉆柱螺紋連接，通過下殼體2與下方的鉆柱螺紋連接。
[0021]本實用新型的工作原理為:鉆井前，豎直流道9對應設置有傾斜流道10的正上方，此時能夠通過導流頭5上傾斜流道10的鉆井液液量最大。鉆井時，鉆井液依次通過上殼體I內(nèi)的流道、活塞桿3內(nèi)的流道、中間接頭內(nèi)的流道、轉(zhuǎn)接頭4的豎直流道9后到達轉(zhuǎn)接頭4與導流頭5之間的間隙，并沖擊導流頭5使其帶動心軸6和動盤閥7轉(zhuǎn)動，當動盤閥7的流道轉(zhuǎn)至與靜盤閥8的流道完全錯位時，此時通過傾斜流道10的鉆井液液量最小，且整個鉆井液的流動被截止，在水擊效應的帶動下，動盤閥7上部的鉆井液壓力急劇上升，致使作用在活塞桿3上端的鉆井液壓力急劇增大，活塞桿3沿上殼體I向下滑動并帶動中間接頭與下殼體2向下運動，并沖擊作用于連接在下殼體2下端的下部鉆柱上。由于轉(zhuǎn)接頭4和轉(zhuǎn)接頭4與導流頭5之間間隙的原因，雖然在動盤閥7轉(zhuǎn)動至與靜盤閥8完全錯位時，通過傾斜流道10的鉆井液液量最小，但由于整個導流頭5未浸泡在鉆井液中，鉆井液的沖擊量仍然能夠帶動導流頭5和動盤閥7持續(xù)旋轉(zhuǎn)，當動盤閥7的流道轉(zhuǎn)動至與靜盤閥8的流道重合時，鉆井液的流動通道打開，動盤閥7上部被壓縮的鉆井液得以向下釋放，水擊效應消除，作用在活塞桿3上端的壓力相應減小。如此交替往復，不僅使得鉆柱能夠在軸向上進行周期性振動，還使得鉆柱在每個周期性內(nèi)的振動次數(shù)相同，有效地解決了鉆柱與井壁之間摩擦較大的問題，大幅提高了鉆井速度。
【權(quán)利要求】
1.一種用于振動鉆柱的鉆井裝置，包括帶有流道的活塞桿(3)、筒狀上殼體(I)和筒狀下殼體(2)，活塞桿(3)—端設置在上殼體(I)內(nèi)，另一端伸出上殼體(1)，并通過中間接頭與下殼體(2)固定連接，其特征在于:所述位于中間接頭下方的下殼體(2)內(nèi)依次設置有轉(zhuǎn)接頭(4)、導流頭(5)、中空心軸(6)、帶有流道的動盤閥(7)和靜盤閥(8)，所述導流頭(5)上均勻開設有多個傾斜流道(10)，所述心軸(6)分別與導流頭(5)和動盤閥(7)固定連接成一體，并通過軸承活動設置在下殼體(2)內(nèi)，所述轉(zhuǎn)接頭(4)固定設置在中間接頭與導流頭(5)之間，且轉(zhuǎn)接頭(4)上均勻開設有多個豎直流道(9)，當導流頭(5)在鉆井液的沖擊下轉(zhuǎn)動時，通過傾斜流道(10)的鉆井液液量周期性減小；所述靜盤閥(8)固定在動盤閥(7)下方，靜盤閥(8)與動盤閥(7)配合用于周期性接通或者阻斷鉆井液。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于振動鉆柱的鉆井裝置，其特征在于:所述轉(zhuǎn)接頭(4)與導流頭(5)之間有0.4—Icm的間隙。
【文檔編號】E21B7/24GK203729879SQ201420060437
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年2月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月10日
【發(fā)明者】田清明 申請人:成都誠虹機械設備有限公司