专利名称：一种超高压喷射钻井用井下组合钻具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种超高压喷射钻井用井下组合钻具，属石油天然气勘探开发技术领域，具体的讲是属于油气钻井工程技术领域。
现有技术中高压喷射钻井用井下组合钻具由方钻杆下依次连接的下井管柱、保护接头和钻头组成，因井下组合钻具的耐压限制，目前，国外高压喷射钻井的泵压都在30Mpa以下，国内钻井的泵压一般都在18-20Mpa之间，由于泵压低，影响机械钻速，钻井周期较长，成本较高。
本实用新型的目的在于克服现有技术中井下组合钻具耐压低的缺陷，提供一种可增大钻井泥浆循环系统压力、提高钻井机械钻速、缩短钻井周期、降低工程成本的超高压喷射钻井用井下组合钻具。
本实用新型的目的是通过以下措施实现的它由方钻杆下依次连接下井管柱、接头和钻头组成。其中下井管柱由内心管和钻管组成，在下井管柱上端安装有伸缩接头，下井管柱的下端通过接头与钻头连接；伸缩接头由内管和外管组成，其上端的外管可与方钻杆螺纹连接，下端分别与下井管柱的内心管和钻管的螺纹相连接，在伸缩接头的内管和外管的环形空间内安装有密封盘根及盘根压盖和螺帽；下井管柱下端的接头为一压力平衡短节，压力平衡短节也是由内管和外管组成，其上端分别与下井管柱的内心管和钻管螺纹连接，下端的内管通过焊接在钻头上的螺纹接箍与钻头连接，其外管与钻头的公扣连接，在压力平衡短节内管和外管壁上，分别设有压力平衡阀。根据超高压喷射钻井的需要，设定平衡阀的启闭压力，使下井组合钻具内心管和内心管与钻管的环形空间之间形成压力差，即可实现提高泵压的目的。
本实用新型的优点在于它可使钻井泥浆循环系统压力提高到50MPa。具有关资料表明，泵压从18MPa增加到30MPa，则机械钻速可以提高80-90％，钻井周期缩短25％，钻机月速提高20-25％，成本节约6-9％，若泥浆循环系统压力提高到50MP，效果将更为明显。
附
图1为本实用新型的装配结构示意图；附图2为本实用新型的伸缩接头结构示意图；附图3为本实用新型的压力平衡短节结构示意以下结合附图对本实用新型做进一步的描述由附
图1可知，本实用新型由方钻杆下依次连接下井管柱、接头5和钻头7组成。其中，下井管柱由内心管3和钻管2组成，在下井管柱上端安装有伸缩接头1，下井管柱的下端通过接头5与钻头7连接。由附图2可知，伸缩接头由内管11和外管12组成，其外管12的上端可与方钻杆螺纹连接，下端分别与下井管柱的内心管3和钻管2的螺纹相连接，在伸缩接头1的外管12内壁上设有一个台阶，在内管的中部设有凸形环，它可使内管11座在外管12内壁上的台阶上，在凸形环上还套有“O”形密封圈，在内管11的凸形环上部与外管的环形空间内，安装有密封盘根10及压盖螺帽8，在密封盘根10及压盖螺帽8之间安装有密封环9，在密封环9的内、外壁上设有“O”形密封圈；下井管柱下端的连接接头为一压力平衡短节，见附图3，压力平衡短节也是由内管4和外管5组成，其上端分别与下井管柱的内心管3和钻管2螺纹连接，下端内管4通过焊接在钻头7上的螺纹接箍6与钻头7连接，其外管5与钻头7的公扣连接，在压力平衡短节内管4和外管5壁上，分别设有压力平衡阀，压力平衡短节的内管壁上设有正向和反向两个压力平衡阀18和13，外管壁上设有一个正向压力平衡阀14，压力平衡阀由阀座17、阀芯15和弹簧16组成，阀芯16为一箭头状，它与阀座形成锥面密封，根据超高压喷射钻井的需要，设定压力平衡阀启闭压力，可使下井组合钻具内心管和内心管与钻管的环形空间之间形成压力差。下钻时，压力平衡短节的外管5上的压力平衡阀14，在井筒压力的作用下开启，使液体进入内心管3与钻管2的环形空间；在循环泥浆时，内心管3内的压力升高，若升至35MPa时，内管壁上的反向压力平衡阀13开启，液体向内心管3与钻管2的环形空间流动，如果循环压力为50MPa，环形空间压力即为50-35=15MPa，因此，下井组合钻具内心管3内的实际承压为35MPa，从而，可实现提高钻井泵压的目的；停泵时，内心管3的压力降低，压力平衡短节的内管上的正向压力平衡阀18，在内心管3与钻管2的环形空间内的压力作用下开启，使液体流人内心管3内，这样就可以进行起钻作业。
权利要求1.一种超高压喷射钻井用井下组合钻具，由方钻杆下依次连接下井管柱、接头(5)和钻头(7)组成，其特征在于下井管柱由内心管(3)和钻管(2)组成，在下井管柱上端安装有伸缩接头(1)，下井管柱的下端通过接头(5)与钻头(7)连接；伸缩接头(1)由内管(11)和外管(12)组成，其外管(12)的上端与方钻杆螺纹连接，下端分别与下井管柱的内心管(3)和钻管(2)的螺纹相连接，在伸缩接头(1)的内管(11)和外管(12)的环形空间内安装有密封盘根(10)及盘根压盖螺帽(8)；下井管柱下端的接头为一压力平衡短节，压力平衡短节是由内管(4)和外管(5)组成，其上端分别与下井管柱的内心管(3)和钻管(2)螺纹连接，下端的内管(4)通过焊接在钻头(7)上的螺纹接箍(6)与钻头(7)连接，其外管(5)与钻头(7)的公扣连接，在压力平衡短节内管(4)和外管(5)的壁上，分别设有压力平衡阀(18)、(13)、(14)。
2.根据权利要求1所述的井下组合钻具，其特征在于在伸缩接头(1)的内管(11)和外管(12)的环形空间内的密封盘根(10)及螺帽(8)之间安装有密封环(9)，在密封环(9)的内、外壁上设有“O”形密封圈。
3.根据权利要求1所述的井下组合钻具，其特征在于压力平衡短节的内管(4)壁上设有正向和反向两个压力平衡阀(18)、(13)，外管壁上一个正向压力平衡阀(14)，压力平衡阀由阀座(17)、阀芯(15)和弹簧(16)组成，阀芯(15)为一箭头状，它与阀座(17)形成锥面密封。
专利摘要本实用新型公开了一种超高压喷射钻井用井下组合钻具,由方钻杆下依次连接下井管柱、接头和钻头组成。其中下井管柱由内心管和钻管组成,下井管柱的下端为一压力平衡矩节,在压力平衡短节内管和外管壁上,分别设有压力平衡阀。根据超高压喷射钻井的需要,设定平衡阀的启闭压力,使下井组合钻具内心管和内心管与钻管的环形空间之间形成压力差,可使钻井泥浆循环系统的泵压提高到50MPa,有效地提高钻井机械钻速。
文档编号E21B17/00GK2323128SQ9821105
公开日1999年6月9日 申请日期1998年2月17日 优先权日1998年2月17日
发明者杜晓瑞 申请人:杜晓瑞