井下滑动密封工具、无限延伸钻井装置及其钻井方法与流程

文档序号:12112954阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种井下滑动密封工具,其特征在于:包括井下动力装置及安装在所述井下动力装置上的密封装置;

所述井下动力装置包括上部芯轴、中部芯轴、下部芯轴,所述上部芯轴、中部芯轴、下部芯轴均为中空结构,所述上部芯轴、中部芯轴、下部芯轴依次固定连接,上部芯轴、中部芯轴、下部芯轴的中空部分构成上部中心流道;

所述密封装置包括橡胶支撑套筒和裸眼封隔器橡胶筒,所述裸眼封隔器橡胶筒设置在上部芯轴与中部芯轴的连接间隙处,所述裸眼封隔器橡胶筒上部与支撑套筒相固定,下部与中部芯轴相固定;

所述上部芯轴内设置活塞筒,所述活塞筒上部设有一用于连通工具壳体外空间的活塞上端孔,下部设有用于连通中心流道的活塞下端孔。

2.根据权利要求1所述的井下滑动密封工具,其特征在于:所述下部芯轴内安装有下部壳体,所述下部壳体与中部芯轴之间通过封隔器橡胶固定套筒进行固定。

3.根据权利要求2所述的井下滑动密封工具,其特征在于:所述下部壳体以下的中空部分构成下部中心流道,所述下部芯轴与下部壳体之间的缝隙构成双壁之间流道,所述上部中心流道、下部中心流道和双壁之间流道之间相互连通。

4.根据权利要求3所述的井下滑动密封工具,其特征在于:所述下部中心流道中间设置堵头,上部中心流道与工具外空间通过堵头上部孔连通,双壁之间流道与下部中心流道之间通过堵头下部孔连通,所述堵头上部孔的孔径为堵头下部孔的孔径的1.5~2倍。

5.根据权利要求3所述的井下滑动密封工具,其特征在于:所述上部中心流道的内径大于所述下部中心流道的内径。

6.根据权利要求1所述的井下滑动密封工具,其特征在于:所述活塞筒的底部设有一柱塞筒,所述活塞筒与柱塞筒相连通,所述活塞筒内的活塞与柱塞筒内的柱塞为一体式连接,所述柱塞筒的下部设有用于将增压的液压油从活塞筒输送于上部芯轴和裸眼封隔器橡胶筒之间间隙的注油孔,所述活塞筒的内径大于所述柱塞筒的内径。

7.根据权利要求1所述的井下滑动密封工具,其特征在于:所述裸眼封隔器橡胶筒包括内部的橡胶筒和外部镶嵌耐磨的金属条。

8.一种无限延伸钻井装置,包括钻杆、螺杆动力钻具和钻头,其特征在于:还包括权利要求1至9任一项所述的井下滑动密封工具,井下滑动密封工具上部与钻杆固定连接,井下滑动密封工具的下部依次与螺杆动力钻具、钻头固定连接。

9.一种基于权利要求8所述的一种无限延伸钻井装置的钻井方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1、将井下滑动密封工具上部与钻杆或连续油管通过螺纹连接,将井下滑动密封工具的下部依次与螺杆动力钻具、钻头通过螺纹连接;

S2、将无限延伸钻井装置组合完毕后下入井底,通过地面泥浆泵将钻井液从钻杆和套管之间的环空输送钻井液,开始试钻;

当钻井液经过时,设置在井下滑动密封工具内的井下滑动密封工具活塞两端产生推力,通过柱塞将液压油推进到封隔器橡胶筒内,使封隔器橡胶筒膨胀,将该工具和井壁之间的环空封堵住;

钻井液依次通过工具双壁之间流道、堵头下部孔和下部中心流道进入该工具下部的螺杆动力钻具和钻头;钻井液经过螺杆动力钻具内部时,产生旋转动力,驱动钻头旋转破岩;

S3、从钻头喷嘴喷射出后,携带破碎的岩屑,依次从钻头、螺杆钻具与井壁之间的环空、堵头上部孔和上部中心流道进入钻杆内部,最终上返到地面。

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