一種液力式防滑送鉆工具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水平井水平段鉆柱送進(jìn)用的液力式防滑送鉆工具。
【背景技術(shù)】
[0002]在鉆井工程中，水平井具有優(yōu)益的經(jīng)濟(jì)性，然而水平井的技術(shù)難度也更大。水平段鉆柱脫壓是水平井鉆井過程中經(jīng)常發(fā)生的現(xiàn)象，脫壓現(xiàn)象的產(chǎn)生主要是由于水平段的鉆柱和井眼底部之間的摩擦力過大，消除了上部鉆柱提供的鉆壓作用，直接導(dǎo)致水平段的鉆柱無法送進(jìn)，嚴(yán)重制約了水平井鉆井技術(shù)的發(fā)展。
[0003]現(xiàn)有的水平井減摩降阻工具很少，主要由安裝滾輪的減摩短接和產(chǎn)生連續(xù)振動(dòng)的水力振蕩器，前者將鉆柱和井眼的靜摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，后者將鉆柱和井眼的靜摩擦變?yōu)閯?dòng)摩擦，都在一定程度上起到了減摩降阻的作用。然而上述兩種工具都僅僅是在減小摩擦力上想辦法，并沒有考慮過主動(dòng)施加鉆壓的問題，隨著水平段長度的增加，累積摩擦力仍然會(huì)克服鉆壓，鉆柱送進(jìn)困難的問題仍然突出?；谝陨霞夹g(shù)背景，本發(fā)明特提供一種液力式防滑送鉆工具。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是:為了解決水平井鉆柱送進(jìn)困難的問題，特提供一種液力式防滑送鉆工具。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種液力式防滑送鉆工具，是由套筒、半環(huán)、滑塊、中心管、卡瓦座、卡瓦、彈簧、上筒體、下筒體、節(jié)流管、輸出軸和防掉殼體構(gòu)成；其結(jié)構(gòu)特征是:卡瓦內(nèi)側(cè)設(shè)置為圓弧面，卡瓦內(nèi)側(cè)下端圓弧面有坡度，卡瓦外側(cè)設(shè)置為鋸齒狀，鋸齒向上端傾斜，卡瓦上端設(shè)置為“T”形掛鉤，下端兩側(cè)設(shè)置有凸起外緣；卡瓦座下端圓周方向均勻設(shè)置三個(gè)“T”形凹槽，三個(gè)卡瓦上端的“T”形掛鉤安裝在卡瓦座下端三個(gè)“T”形凹槽內(nèi)，卡瓦座上端和套筒下端絲扣連接；上筒體中部周向均勻設(shè)置三個(gè)通槽，下部外圓設(shè)置一臺階，臺階周向均勻設(shè)置三個(gè)斜坡，斜坡兩側(cè)設(shè)置有凹槽；彈簧安裝在上筒體內(nèi)孔臺階上，中心管安裝在上筒體內(nèi)孔里，中心管下部外圓臺階壓縮彈簧；三個(gè)滑塊穿過上筒體中部三個(gè)通槽，內(nèi)側(cè)嵌入中心管中部凹槽，半環(huán)是兩個(gè)內(nèi)部設(shè)置為凹槽的半圓環(huán)，兩個(gè)半環(huán)套在滑塊外側(cè)；輸出軸上端和節(jié)流管絲扣連接，下端和下部鉆柱絲扣連接；節(jié)流管內(nèi)部設(shè)置為臺階孔，上部孔徑小于下部孔徑，節(jié)流管外側(cè)上部設(shè)置為圓柱面，下部設(shè)置為外八方，中間周向均勻設(shè)置三個(gè)斜孔連通節(jié)流管內(nèi)外空間；下筒體內(nèi)腔上部設(shè)置為圓孔，內(nèi)腔下部設(shè)置為內(nèi)八方；節(jié)流管和輸出軸整體置入下筒體內(nèi)腔，下筒體上部和上筒體絲扣連接，下筒體下部和防掉殼體絲扣連接。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:(I)本發(fā)明依靠鉆井液驅(qū)動(dòng)，控制方式簡單；(2)本發(fā)明利用鉆井液推動(dòng)節(jié)流管和輸出軸軸向運(yùn)動(dòng)，對下部鉆柱提供鉆壓，并進(jìn)行鉆柱送進(jìn)；(3)工作狀態(tài)卡瓦和井壁咬死，防止了上部鉆柱的回退；(4)將鉆柱拆分成兩節(jié)，減小了單節(jié)鉆柱和井壁間的摩擦力。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明一種液力式防滑送進(jìn)工具卡瓦和輸出軸收回狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]圖2是本發(fā)明一種液力式防滑送進(jìn)工具卡瓦和輸出軸伸出狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖3是圖2A-A截面的剖視圖；
[0010]圖4是上筒體的三維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖5是卡瓦的三維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖中:1.套筒、2.半環(huán)、3.滑塊、4.中心管、5.卡瓦座、6.卡瓦、7.彈簧、8.上筒體、9.下筒體、10.節(jié)流管、11.輸出軸12.防掉殼體。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1和圖2所示，本發(fā)明一種液力式防滑送鉆工具，是由套筒1、半環(huán)2、滑塊3、中心管4、卡瓦座5、卡瓦6、彈簧7、上筒體8、下筒體9、節(jié)流管10、輸出軸11和防掉殼體12構(gòu)成；其結(jié)構(gòu)特征是:卡瓦座5下端圓周方向均勻設(shè)置三個(gè)“T”形凹槽，三個(gè)卡瓦6上端的“T”形掛鉤安裝在卡瓦座5下端三個(gè)“T”形凹槽內(nèi)，下端兩側(cè)的凸起外緣安裝在上筒體8三個(gè)斜坡兩側(cè)的凹槽內(nèi)，卡瓦座5上端和套筒I下端絲扣連接；彈簧7安裝在上筒體8內(nèi)孔臺階上，中心管4安裝在上筒體8內(nèi)孔里，中心管4下部外圓臺階壓縮彈簧7 ;三個(gè)滑塊3穿過上筒體8中部三個(gè)通槽，內(nèi)側(cè)嵌入中心管4中部凹槽，半環(huán)2是兩個(gè)內(nèi)部設(shè)置為凹槽的半圓環(huán)，兩個(gè)半環(huán)2套在滑塊3外側(cè)；輸出軸11上端和節(jié)流管10絲扣連接，輸出軸11下端和下部鉆柱絲扣連接；節(jié)流管10內(nèi)腔設(shè)置為臺階孔，上部孔徑小于下部孔徑，節(jié)流管10外側(cè)上部設(shè)置為圓柱面，中間周向均勻設(shè)置三個(gè)斜孔連通節(jié)流管10內(nèi)外空間，如圖3所示節(jié)流管10外側(cè)下部設(shè)置為外八方；下筒體9內(nèi)腔上部設(shè)置為圓孔，如圖3所示下筒體9內(nèi)腔下部設(shè)置為內(nèi)八方；節(jié)流管10和輸出軸11整體置入下筒體9內(nèi)腔，下筒體9上部和上筒體8絲扣連接，下筒體9下部和防掉殼體12絲扣連接。
[0014]如圖4所示，上筒體8中部周向均勻設(shè)置三個(gè)通槽，下部外圓設(shè)置一臺階，臺階周向均勻設(shè)置三個(gè)斜坡，斜坡兩側(cè)設(shè)置有凹槽。
[0015]如圖5所示，卡瓦6內(nèi)側(cè)設(shè)置為圓弧面，卡瓦6內(nèi)側(cè)下端圓弧面設(shè)置有坡度，卡瓦6外側(cè)設(shè)置為鋸齒狀，鋸齒向上端傾斜，卡瓦6上端設(shè)置為“T”形掛鉤，下端兩側(cè)設(shè)置有凸起外緣。
[0016]本發(fā)明一種液力式防滑送鉆工具的工作原理是:下入本發(fā)明至水平井段，初始位置如圖1所示；開泵鉆井液至正常鉆井流量，中心管4在液力作用下軸向下移，推動(dòng)卡瓦6軸向下移，卡瓦6在上筒體8斜坡的作用下徑向張開，卡住套管；鉆井液流過節(jié)流管10上部內(nèi)孔時(shí)產(chǎn)生大的壓降，推動(dòng)節(jié)流管10和輸出軸11整體軸向下移，輸出軸11以下鉆柱得以送進(jìn)；一個(gè)行程走完以后本發(fā)明的狀態(tài)如圖2所示，此時(shí)鉆井液大部分經(jīng)過節(jié)流管10和下筒體9之間的環(huán)形空間流過，壓降減小，地面可以通過壓力表讀數(shù)判斷本發(fā)明行程是否到位；停泵或降低鉆井液流量，上部鉆柱送鉆，直至達(dá)到初始位置即圖2所示狀態(tài)，開始下一個(gè)循環(huán)。收回本發(fā)明時(shí)，先停泵再下放鉆柱讓卡瓦6收回，最后上提鉆柱即可。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種液力式防滑送鉆工具，是由套筒(1)、半環(huán)(2)、滑塊(3)、中心管(4)、卡瓦座(5)、卡瓦(6)、彈簧(7)、上筒體(8)、下筒(9)、節(jié)流管(10)、輸出軸(11)和防掉殼體(12)構(gòu)成；其特征在于:上筒體(8)中部周向均勻設(shè)置三個(gè)通槽，下部外圓設(shè)置一臺階，臺階周向均勻設(shè)置三個(gè)斜坡，斜坡兩側(cè)設(shè)置有凹槽；卡瓦座(5)下端圓周方向均勻設(shè)置三個(gè)“T”形凹槽，三個(gè)卡瓦(6)上端的“T”形掛鉤安裝在卡瓦座(5)下端三個(gè)“T”形凹槽內(nèi)，三個(gè)卡瓦(6)下端兩側(cè)的凸起外緣安裝在上筒體(8)三個(gè)斜坡兩側(cè)的凹槽內(nèi)，卡瓦座(5)上端和套筒(I)下端絲扣連接；彈簧(7)安裝在上筒體(8)內(nèi)孔臺階上，中心管(4)安裝在上筒體(8)內(nèi)孔里，中心管(4)下部外圓臺階壓縮彈簧(7);三個(gè)滑塊(3)穿過上筒體(8)中部三個(gè)通槽，內(nèi)側(cè)嵌入中心管(4)中部凹槽，半環(huán)(2)是兩個(gè)內(nèi)部設(shè)置為凹槽的半圓環(huán)，兩個(gè)半環(huán)(2)套在滑塊⑶外側(cè)；輸出軸(11)上端和節(jié)流管(10)絲扣連接，輸出軸(11)下端和下部鉆柱絲扣連接；節(jié)流管(10)內(nèi)腔設(shè)置為臺階孔，上部孔徑小于下部孔徑，節(jié)流管(10)外側(cè)上部設(shè)置為圓柱面，中間周向均勻設(shè)置三個(gè)斜孔連通節(jié)流管(10)內(nèi)外空間，節(jié)流管(10)外側(cè)下部設(shè)置為外八方；下筒體(9)內(nèi)腔上部設(shè)置為圓孔，內(nèi)腔下部設(shè)置為內(nèi)八方；節(jié)流管(10)和輸出軸(11)整體置入下筒體(9)內(nèi)腔，下筒體(9)上部和上筒體(8)絲扣連接，下筒體(9)下部和防掉殼體(12)絲扣連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液力式防滑送鉆工具，其特征是:所述卡瓦￠)內(nèi)側(cè)設(shè)置為圓弧面，卡瓦￠)內(nèi)側(cè)下端圓弧面設(shè)置有坡度，卡瓦(6)外側(cè)設(shè)置為鋸齒狀，鋸齒向上端傾斜，卡瓦(6)上端設(shè)置為“T”形掛鉤，下端兩側(cè)設(shè)置有凸起外緣。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種水平井水平段鉆柱送進(jìn)用的液力式防滑送鉆工具。它解決水平井鉆柱送進(jìn)困難的問題。其技術(shù)方案是：卡瓦座上端和套筒下端絲扣連接；彈簧安裝在上筒體內(nèi)孔臺階上，中心管安裝在上筒體內(nèi)孔里，中心管下部外圓臺階壓縮彈簧；三個(gè)滑塊穿過上筒體中部三個(gè)通槽，內(nèi)側(cè)嵌入中心管中部凹槽，半環(huán)是兩個(gè)內(nèi)部設(shè)置為凹槽的半圓環(huán)，兩個(gè)半環(huán)套在滑塊外側(cè)；輸出軸上端和節(jié)流管絲扣連接，下端和下部鉆柱絲扣連接；節(jié)流管和輸出軸整體置入下筒體內(nèi)腔，下筒體上部和上筒體絲扣連接，下筒體下部和防掉殼體絲扣連接。本發(fā)明利用鉆井液推動(dòng)節(jié)流管和輸出軸軸向運(yùn)動(dòng)，對下部鉆柱提供鉆壓，并進(jìn)行鉆柱送進(jìn)。
【IPC分類】E21B19/08
【公開號】CN104912493
【申請?zhí)枴緾N201510378731
【發(fā)明人】葉哲偉, 梁政, 趙勇
【申請人】西南石油大學(xué)
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年7月2日