專利名稱：液力井斜控制/減振/推進(jìn)器的制作方法
液力井斜控制/減振/推進(jìn)器用于鉆探工程中的井斜控制、減振和推進(jìn)。
井眼軌道控制技術(shù)和延長鉆具的使用壽命始終是鉆井技術(shù)的關(guān)鍵，也是長期的攻關(guān)課題。自本世紀(jì)五十年代以來對井眼軌道控制理論和技術(shù)進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究，在理論上建立了多種下部鉆具力學(xué)分析的數(shù)學(xué)模型及計(jì)算方法、多種鉆頭與地層相互作用模型、多種井眼軌道預(yù)測方法，發(fā)明了一系列常規(guī)下部鉆具組合、測量儀器和導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)，形成了一整套現(xiàn)代井眼軌道控制技術(shù)；在提高鉆具的使用壽命方面，對鉆柱在井下的受力狀態(tài)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，建立了穩(wěn)態(tài)鉆柱拉力扭矩模型、縱向振動的數(shù)學(xué)模型、扭轉(zhuǎn)振動的數(shù)學(xué)模型、橫向振動的數(shù)學(xué)模型及藕合振動的數(shù)學(xué)模型，對鉆柱失效的力學(xué)原因進(jìn)行了較系統(tǒng)的分析，并提出了提高鉆具使用壽命的作業(yè)參數(shù)，發(fā)明了彈簧減振器和液力減振器。鉆具和鉆井技術(shù)的發(fā)展，極大地提高了鉆井速度、提高了井身質(zhì)量、降低了鉆井成本?，F(xiàn)有下部鉆具組合雖然比較系統(tǒng)，可以根據(jù)需要選擇出合適的鉆具組合，但是卻要經(jīng)常隨變化的井下情況更換鉆具組合以實(shí)現(xiàn)鉆井作業(yè)對鉆具造斜能力的要求，耗費(fèi)時(shí)間太長。導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)雖然可以實(shí)現(xiàn)不起下鉆就對井眼軌道實(shí)現(xiàn)有效的控制，但導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)較復(fù)雜、設(shè)備較多、耗費(fèi)大。
液力井斜控制/減振/推進(jìn)器用于鉆探工程中的井斜控制、減振和推進(jìn)，是鉆井作業(yè)中需要的一種結(jié)構(gòu)間單、操作簡單、可靠、不起下鉆就能改變下部鉆具造斜降斜能力、還具有減振作用的鉆井工具。


圖1為液力井斜控制/減振/推進(jìn)器的結(jié)構(gòu)原理。
圖1A為液力井斜控制/減振/推進(jìn)器的剖面圖。液力井斜控制/減振/推進(jìn)器由內(nèi)筒和外筒組成。外筒左端通過絲扣與鉆鋌或其它鉆具連接；內(nèi)筒的右端通過絲扣與鉆頭或其它鉆具短節(jié)連接。在外筒上設(shè)計(jì)有穩(wěn)定器(固定式和可移動式均可)。在外筒右端的內(nèi)側(cè)與內(nèi)筒之間置有高壓密封圈。
圖1B為液力井斜控制/減振/推進(jìn)器的橫截面圖。外筒內(nèi)側(cè)有導(dǎo)槽，內(nèi)筒左端外側(cè)有鍵。內(nèi)筒通過置在外筒導(dǎo)槽中的鍵可以作軸向滑動，同時(shí)傳遞扭矩。
圖2為液力井斜控制/減振/推進(jìn)器的應(yīng)用原理。
圖2A中，鉆壓W>pπ(d22-d12)/4]]>其中，W-鉆壓，p-鉆井液的鉆頭壓降，d1-內(nèi)筒內(nèi)徑，d2-內(nèi)筒外徑。該鉆具處于壓縮狀態(tài)；下部鉆具組合具有增斜性能。
圖2B中W<pπ(d22-d12)/4]]>時(shí)，該鉆具處于伸出狀態(tài)；下部鉆具組合具有降斜特性。
圖2C中W=pπ(d22-d12)/4]]>時(shí)，該鉆具處于液力推進(jìn)和減振狀態(tài)；具有液力推進(jìn)和減振作用。
液力井斜控制/減振/推進(jìn)器具有井斜控制、減振和推進(jìn)三大功能。通過調(diào)節(jié)鉆壓與泵壓的關(guān)系，該鉆具可實(shí)現(xiàn)伸出和縮進(jìn)，從而調(diào)節(jié)穩(wěn)定器與鉆頭和穩(wěn)定器之間的距離，改變鉆具組合的造斜特性，達(dá)到不起下鉆就改變下部鉆具造斜特性的目的。此外，在鉆進(jìn)時(shí)，還可根據(jù)需要，通過該鉆具的液力推進(jìn)功能推鉆頭鉆進(jìn)，而不必由地面連續(xù)送鉆；在此過程中，鉆頭的縱向振動傳遞給鉆井液，傳遞給該鉆具上部的鉆具的縱向振動很小，具有良好的減振作用。
權(quán)利要求
1.液力井斜控制/減振/推進(jìn)器的結(jié)構(gòu)原理。即液力井斜控制/減振/推進(jìn)器由內(nèi)筒和外筒組成。外筒左端通過絲扣與鉆鋌或其它鉆具連接；內(nèi)筒的右端通過絲扣與鉆頭或其它鉆具短節(jié)連接。在外筒上設(shè)計(jì)有穩(wěn)定器(固定式和可移動式均可)。外筒內(nèi)側(cè)有導(dǎo)槽，內(nèi)筒左端外側(cè)有鍵。內(nèi)筒通過置在外筒導(dǎo)槽中的鍵可以作軸向滑動，同時(shí)傳遞扭矩。在外筒右端的內(nèi)側(cè)與內(nèi)筒之間置有高壓密封圈。
2.液力井斜控制/減振/推進(jìn)器工作原理。即液力井斜控制/減振/推進(jìn)器用于鉆探工程中的井斜控制、減振和推進(jìn)。通過調(diào)節(jié)鉆壓與泵壓的關(guān)系，該鉆具可實(shí)現(xiàn)伸出和縮進(jìn)，從而調(diào)節(jié)穩(wěn)定器與鉆頭和穩(wěn)定器之間的距離，改變鉆具組合的造斜特性，達(dá)到不起下鉆就改變下部鉆具造斜特性的目的。此外，在鉆進(jìn)時(shí)，還可根據(jù)需要，通過該鉆具的液力推進(jìn)功能推鉆頭鉆進(jìn)，而不必由地面連續(xù)送鉆；在此過程中，鉆頭的縱向振動傳遞給鉆井液，傳遞給該鉆具上部的鉆具的縱向振動很小，具有良好的減振作用。
全文摘要
液力井斜控制/減振/推進(jìn)器用于鉆探工程中的井斜控制、減振和推進(jìn)。它由內(nèi)筒和外筒組成。外筒左端通過絲扣與鉆鋌或其它鉆具連接；內(nèi)筒的右端通過絲扣與鉆頭或其它鉆具短節(jié)連接。在外筒上設(shè)計(jì)有穩(wěn)定器。外筒內(nèi)側(cè)有導(dǎo)槽，內(nèi)筒左端外側(cè)有鍵。內(nèi)筒通過置在外筒導(dǎo)槽中的鍵可以作軸向滑動，同時(shí)傳遞扭矩。在外筒右端的內(nèi)側(cè)與內(nèi)筒之間置有高壓密封圈。通過調(diào)節(jié)鉆壓與泵壓的關(guān)系，該鉆具可實(shí)現(xiàn)伸出和縮進(jìn)，實(shí)現(xiàn)井斜控制、減振和推進(jìn)的目的。
文檔編號E21B7/04GK1145443SQ9510924
公開日1997年3月19日 申請日期1995年9月13日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月13日
發(fā)明者李子豐 申請人:李子豐