本實(shí)用新型涉及石油、天然氣鉆探技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種井底反循環(huán)負(fù)壓發(fā)生器。

背景技術(shù)：

在鉆井過程中，井底巖石主要受靜液柱壓力和孔隙壓力的雙重作用，考慮到鉆井井下安全因素，一般井底靜液柱壓力略大于地層孔隙壓力，從而產(chǎn)生了壓持效應(yīng)，壓持效應(yīng)導(dǎo)致井底巖屑不能及時(shí)被攜帶至環(huán)空(由鉆井工具與井壁之間的環(huán)形空間)，重復(fù)破碎井底巖屑，降低了破巖效率及機(jī)械鉆速。

為了解決壓持效應(yīng)，現(xiàn)有技術(shù)提供了一種鉆井用井底負(fù)壓發(fā)生器，該負(fù)壓發(fā)生器主要由管狀中心軸和膠桶組成，當(dāng)向鉆柱內(nèi)流體施加壓強(qiáng)時(shí)，由于膠桶內(nèi)腔的壓強(qiáng)大于環(huán)形空間的壓強(qiáng)，膠桶膨脹，封閉了環(huán)形空間，將環(huán)形空間分為了上部環(huán)形空間和井底環(huán)形空間，膠桶內(nèi)局部設(shè)置有低壓腔，膠桶內(nèi)腔與中心軸中孔連通，低壓腔通過噴嘴與膠桶內(nèi)腔連通，低壓腔通過低壓液流管與井底環(huán)形空間連通，低壓腔通過液流排出孔與上部環(huán)形空間連通。流體的流經(jīng)路線依次經(jīng)過中心軸中孔、膠桶內(nèi)腔、噴嘴、低壓腔、液流排出孔、上部環(huán)形空間，當(dāng)液流流經(jīng)噴嘴后，在低壓腔產(chǎn)生負(fù)壓，負(fù)壓將井底環(huán)形空間的流體吸入低壓腔，兩路流體一起經(jīng)液流排出孔流入上部環(huán)形空間，可有效降低壓持效應(yīng)。但是，該井底負(fù)壓發(fā)生器只能降低壓持效應(yīng)，且為正循環(huán)，無法實(shí)現(xiàn)防漏作用。

綜上所述，如何在解決壓持效應(yīng)的同時(shí)，起到防漏作用，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種井底反循環(huán)負(fù)壓發(fā)生器，以在降低井底鉆井液壓持效應(yīng)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)防漏。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供以下技術(shù)方案：

一種井底反循環(huán)負(fù)壓發(fā)生器，包括：

柱狀本體，所述柱狀本體的上端設(shè)置有用于連接螺桿或鉆柱的上接頭，所述柱狀本體的下端設(shè)置有用于連接鉆頭的下接頭，所述上接頭軸向設(shè)置有上接頭中心孔，所述下接頭軸向設(shè)置有下接頭中心孔，所述柱狀本體內(nèi)設(shè)置有第一壁流通道和第二壁流通道，所述第一壁流通道的進(jìn)口連通所述上接頭中心孔，所述第一壁流通道的出口開設(shè)在所述柱狀本體下端面上，所述第二壁流通道的進(jìn)口連通所述下接頭中心孔，所述第二壁流通道的出口開設(shè)在所述柱狀本體的上端面上；

下噴嘴，安裝在所述第一壁流通道的出口；

上噴嘴，安裝在所述第二壁流通道的出口。

優(yōu)選的，在上述的井底反循環(huán)負(fù)壓發(fā)生器中，所述第一壁流通道和所述第二壁流通道均為多個，且沿所述柱狀本體的圓周方向交替布置。

優(yōu)選的，在上述的井底反循環(huán)負(fù)壓發(fā)生器中，所述上噴嘴通過卡簧固定于所述第二壁流通道的出口，所述下噴嘴通過卡簧固定于所述第一壁流通道的出口。

優(yōu)選的，在上述的井底反循環(huán)負(fù)壓發(fā)生器中，所述上噴嘴螺紋連接于所述第二壁流通道的出口，所述下噴嘴螺紋連接于所述第一壁流通道的出口。

優(yōu)選的，在上述的井底反循環(huán)負(fù)壓發(fā)生器中，所述上噴嘴和所述第二壁流通道的出口之間以及所述下噴嘴和所述第一壁流通道的出口之間均密封設(shè)置有密封圈。

優(yōu)選的，在上述的井底反循環(huán)負(fù)壓發(fā)生器中，所述第一壁流通道和所述第二壁流通道均為直角彎折通道。

優(yōu)選的，在上述的井底反循環(huán)負(fù)壓發(fā)生器中，所述上接頭設(shè)置有用于和螺桿連接的外螺紋，或者所述上接頭設(shè)置有用于和鉆桿或鉆鋌連接的內(nèi)螺紋。

優(yōu)選的，在上述的井底反循環(huán)負(fù)壓發(fā)生器中，所述下接頭設(shè)置有內(nèi)螺紋。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型提供的井底反循環(huán)負(fù)壓發(fā)生器包括柱狀本體、上噴嘴和下噴嘴，柱狀本體的上端設(shè)置有上接頭，上接頭軸向設(shè)置有上接頭中心孔，柱狀本體的下端設(shè)置有下接頭，下接頭軸向設(shè)置有下接頭中心孔，柱狀本體內(nèi)設(shè)置第一壁流通道和第二壁流通道，第一壁流通道連通上接頭中心孔和柱狀本體的下端面，第二壁流通道連通下接頭中心孔和柱狀本體的上端面，下噴嘴安裝在第一壁流通道的出口，上噴嘴安裝在第二壁流通道的出口。工作時(shí)，鉆井液進(jìn)入上接頭中心孔，經(jīng)過第一壁流通道，從下噴嘴噴射進(jìn)入井底，鉆井液攜帶巖屑流至鉆頭中心水眼后進(jìn)入下接頭中心孔內(nèi)，通過第二壁面流道流至上噴嘴，再由上噴嘴噴至上部鉆具與井壁之間的環(huán)空，從鉆井液的液流方向可以看出，在井底反循環(huán)負(fù)壓發(fā)生器的下端附近形成局部反循環(huán)，從而在井底形成1～2MPa負(fù)壓，有效降低了鉆井液的壓持效應(yīng)，同時(shí)，由于上噴嘴的作用，能夠?qū)崿F(xiàn)防漏，且反循環(huán)井底流速高，相比正循環(huán)而言攜巖效果更佳，有效避免了重復(fù)破碎，提高了井底清潔度，提高了機(jī)械鉆速。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種井底反循環(huán)負(fù)壓發(fā)生器的軸向剖視圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種井底反循環(huán)負(fù)壓發(fā)生器的俯視示意圖；

圖3為圖1中的局部放大示意圖。

在圖1-圖3中，1為柱狀本體、11為第二壁流通道、12為上接頭、13為上接頭中心孔、14為第一壁流通道、15為下接頭中心孔、16為下接頭、2為上噴嘴、3為上部環(huán)空、4為下噴嘴、5為井底、6為密封圈、7為卡簧、8為井壁。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型的核心是提供了一種井底反循環(huán)負(fù)壓發(fā)生器，在降低了井底鉆井液壓持效應(yīng)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了防漏。

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

請參考圖1-圖3，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種井底反循環(huán)負(fù)壓發(fā)生器，包括柱狀本體1、上噴嘴2和下噴嘴4，其中，柱狀本體1的上端設(shè)置有用于連接螺桿或鉆柱的上接頭12，柱狀本體1的下端設(shè)置有用于連接鉆頭的下接頭16，上接頭12軸向設(shè)置有上接頭中心孔13，上接頭中心孔13與螺桿或鉆柱連通，下接頭16軸向設(shè)置有下接頭中心孔15，下接頭中心孔15與鉆頭連通；柱狀本體1內(nèi)設(shè)置有第一壁流通道14和第二壁流通道11，第一壁流通道14的進(jìn)口連通上接頭中心孔13，第一壁流通道11的出口開設(shè)在柱狀本體1下端面上，并與井底5連通；第二壁流通道11的進(jìn)口連通下接頭中心孔15，第二壁流通道11的出口開設(shè)在柱狀本體1的上端面上，并與上部環(huán)空3連通，上部環(huán)空3即為井壁8與上部螺桿或鉆柱之間的環(huán)形空間；下噴嘴4安裝在第一壁流通道14的出口，下噴嘴4的噴射方向指向井底5；上噴嘴2安裝在第二壁流通道11的出口，上噴嘴2的噴射方向指向上部環(huán)空3。

上述井底反循環(huán)負(fù)壓發(fā)生器的工作過程和工作原理為：工作時(shí)，鉆井液通過螺桿或鉆柱進(jìn)入上接頭中心孔13，經(jīng)過第一壁流通道14，從下噴嘴4噴射進(jìn)入井底5，鉆井液攜帶巖屑流至鉆頭中心水眼后進(jìn)入下接頭中心孔15內(nèi)，通過第二壁面流道11流至上噴嘴2，再由上噴嘴2噴至上部鉆具與井壁8之間的上部環(huán)空3，從鉆井液的液流方向可以看出，在井底反循環(huán)負(fù)壓發(fā)生器的下端附近形成局部反循環(huán)，從而在井底形成1～2MPa負(fù)壓，有效降低了鉆井液的壓持效應(yīng)，同時(shí)，由于上噴嘴2的噴射作用，能夠?qū)崿F(xiàn)防漏，且反循環(huán)井底流速高，相比正循環(huán)而言，攜巖效果更佳，有效避免了重復(fù)破碎，提高了井底清潔度，由于采用局部反循環(huán)，因此，不影響上部連接使用螺桿等提速工具，提高了機(jī)械鉆速。

如圖2所示，在本實(shí)施例中，第一壁流通道14和第二壁流通道11均為多個，且沿柱狀本體1的圓周方向交替布置。在滿足鉆井液流量的前提下，設(shè)置多個第一壁流通道14和第二壁流通道11，沿圓周方向交替布置可以使結(jié)構(gòu)緊湊，且能夠使鉆井液噴射更加均勻。具體地，第一壁流通道14和第二壁流通道11均為三個，相互交替布置，即柱狀本體1的上端面圓周均布有三個第二壁流通道11的出口，柱狀本體1的下端面圓周均布有三個第一壁流通道14的出口，相鄰的第一壁流通道14和第二壁流通道11之間的布置夾角為60°。當(dāng)然，第一壁流通道14和第二壁流通道11的數(shù)量還可以為兩個、四個、五個等。

進(jìn)一步地，在本實(shí)施例中，第一壁流通道14和第二壁流通道11均為直角彎折通道，直角彎折通道分為兩段通道，一段通道平行于柱狀本體1的軸線，另一段通道垂直于柱狀本體1的軸線，平行于柱狀本體1軸線的一段通道靠近柱狀本體1的外壁設(shè)置，從而使第一壁流通道14的出口和第二壁流通道11的出口均分別圍繞在下接頭16的周圍和上接頭12的周圍，方便加工，結(jié)構(gòu)緊湊。當(dāng)然，第一壁流通道14和第二壁流通道11還可以為傾斜于柱狀本體1軸線的直線通道。

在本實(shí)施例中，上噴嘴2通過卡簧7固定于第二壁流通道11的出口，下噴嘴4通過卡簧7固定于第一壁流通道14的出口，或者上噴嘴2螺紋連接于第二壁流通道11的出口，下噴嘴4螺紋連接于第一壁流通道14的出口。只要上噴嘴2和下噴嘴4可拆卸即可，根據(jù)需要進(jìn)行更換，通過調(diào)整上噴嘴2和下噴嘴4的過流面積從而實(shí)現(xiàn)控制鉆頭附近壓力大小的目的。

如圖3所示，在本實(shí)施例中，上噴嘴2和第二壁流通道11的出口之間以及下噴嘴4和第一壁流通道14的出口之間均密封設(shè)置有密封圈6，以提高密封性能。

在本實(shí)施例中，上接頭12設(shè)置有用于和螺桿連接的外螺紋，即上接頭12為凸出柱狀本體1上端面的公螺紋，或者上接頭12設(shè)置有用于和鉆桿或鉆鋌連接的內(nèi)螺紋。根據(jù)上部鉆具的結(jié)構(gòu)形式選擇合適的上接頭12形式。

在本實(shí)施例中，下接頭16設(shè)置有內(nèi)螺紋，具體地，下接頭16為設(shè)置于柱狀本體1下端面的螺紋孔，用于和鉆頭螺紋連接。

本說明書中各個實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。

對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。