一种水力振动式螺杆钻具的制作方法
【专利摘要】一种水力振动式螺杆钻具，包括壳体，壳体一端与钻头驱动短节相连接，用以驱动钻头，另一端与转换接头相连接，转换接头内部镶嵌一喷嘴，壳体的内部有上内管，上内管与壳体内部的间隙中有扶正块，上内管连接中内管，中内管内部装有丝堵、钢套、活塞、堵头及堵头承座，堵头承座接在下内管上，下内管和钻头驱动短节相连，钻头驱动短节又与壳体相连接。该种水力振动式螺杆钻具在不增加地面设备的能力的情况下，通过自身产生的纵向振动来提高钻进过程中钻压传递的有效性，特别是在定向钻进过程中能改善钻压的传递，减少扭转振动，使螺杆钻具能钻达更严的目的层，提高了钻具的钻进速度，从而减少牙轮钻具的起下钻次数，减少钻具组合粘卡的可能性，实现省时省力。
【专利说明】
_种水力振动式螺杆钻具
技术领域
[0001]本发明涉及石油钻井和地质勘查钻井用螺杆钻具技术领域，一种水力振动式螺杆钻具。
技术背景
[0002]在不增加地面设备能力的前提下，利用螺杆钻具进行破岩或辅助破岩，传统的螺杆钻具破岩钻进效率低下，且易损坏钻头。
【发明内容】
[0003]为了解决【背景技术】中的问题，本发明提供一种水力振动式螺杆钻具，在不增加地面设备的能力如提下，破岩钻进效率尚。
[0004]本发明的技术方案是:一种水力振动式螺杆钻具，包括壳体，壳体一端与钻头驱动短节相连接，用以驱动钻头，另一端与转换接头相连接，转换接头内部镶嵌一喷嘴，壳体的内部有上内管，上内管与壳体内部的间隙中有扶正块，上内管连接中内管，中内管内部装有丝堵、钢套、活塞、堵头及堵头承座，堵头承座接在下内管上，下内管和钻头驱动短节相连，钻头驱动短节又与壳体相连接。
[0005]本发明具有如下有益效果:不增加地面设备的能力，通过自身产生的纵向振动来提高钻进过程中钻压传递的有效性，特别是在定向钻进过程中能改善钻压的传递，减少扭转振动，使螺杆钻具能钻达更严的目的层，提高了钻具的钻进速度，从而减少牙轮钻具的起下钻次数，减少钻具组合粘卡的可能性，省时省力。
【附图说明】
[0006]附图是本发明的半剖视图:
[0007]图中:1、钻头驱动短节 2、壳体3、下内管4、堵头承座5、堵头6、活塞7、扶正块8、缸套9、丝堵10、中内管11、上内管12、喷嘴13、转换接头
【具体实施方式】
[0008]下面结合附图对本发明作进一步说明:如附图中所示，该水力振动式螺杆钻具，包括壳体2，壳体2的下端与钻头驱动短节I相连接，壳体2的上端与转换接头13相连接，转换接头13内部镶嵌一喷嘴12，壳体2的内部有上内管11，上内管11与壳体2之间的环空间隙中有扶正块7，上内管11由螺纹连接到中内管10上，中内管10内部装有丝堵9、缸套8、活塞是6、堵头5及堵头承座4，丝堵9、缸套8、活塞6、堵头5之间按次序用丝扣相连接，堵头承座4用螺纹连接在下内管3上，下内管3的另一端和钻头驱动短节I内扣相连，实际使用时，钻井液经转换接头13内的喷嘴12喷出，沿上内管11下行，经堵头5和堵头承座4之间的间隙，下达井底，因为堵头5和堵头承座4之间的间隙较小，钻井液经过该间隙时速度增大，由流体力学中的伯努力效应知道，此处速度的增大将导致压力下降，在堵头5的上端和下端形成一个指向钻头的压力差，推动堵头5向下运动，随着堵头5向下运动，活塞6上腔的气体体积增大，压力降低，在堵头5的下端和活塞6的上端面之间形成一个指向钻柱的压力差，该压力差小于由伯努力效应形成的指向钻头的压力差，因此堵头5持续向下运动，直到与堵头承座4碰接，将钻井液流道瞬时关闭，高速钻井液因阻断产生正水击，在堵头5上部上内管11中形成很大的水击压力，同时堵头5下部因上面液流不能下行，而原来的钻井液继续向下流动，压力急剧下降，即在堵头5上部产生正水击的同时，下部产生负水击，堵头5的上部和下部的压力差将堵头5紧压在堵头承座4上，堵头5下部因钻井液流道被阻断而产生的负的水击压力向下传播至井底，使得井底流场的压力下降，堵头5上部的正水击压力经中内管10和上内管11向上传播，经过转换接头13的下端面和上内管11的上端面之间的间隙，进入中内管10外壁与壳体2内壁之间的环形空间，向下传播，通过位于堵头承座4下方、下内管3壁上的通孔，到达堵头5下端，与堵头5上部的正水击压力平衡，从而堵头5在指向钻柱的压力差的作用下脱离喷嘴承座4，向上运动，钻井液流道打开，正水击压力在平衡堵头4上端压力的同时，也作用于钻头连接短节I的上端，对钻头产生冲击作用，另外正水击压力向下传播至井底，也使得井底流场的压力升高，如此周而复始，钻井液流道被周期性打开和关闭，所产生的水击压力对钻头形成周期性的冲击，改善了钻压的传递，减少扭转振动，使螺杆钻具能钻达更严的目的层，提高了钻具的钻进速度，从而减少牙轮钻具的起下钻次数，减少钻具组合粘卡的可能性，实现省时省力。
【主权项】
1.一种水力振动式螺杆钻具，包括壳体，壳体一端与钻头驱动短节相连接，用以驱动钻头，另一端与转换接头相连接，转换接头内部镶嵌一喷嘴，壳体的内部有上内管，上内管与壳体内部的间隙中有扶正块，上内管连接中内管，中内管内部装有丝堵、钢套、活塞、堵头及堵头承座，堵头承座接在下内管上，下内管和钻头驱动短节相连，钻头驱动短节又与壳体相连接。
【文档编号】E21B4/02GK105888552SQ201410718063
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年11月25日
【发明人】卞鼎旺, 瞿卫国
【申请人】盐城市华谊石油机械有限公司