一种致密油页岩油开采钻井用减阻降摩装置的制作方法

本发明涉及减阻降摩装置，具体是一种致密油页岩油开采钻井用减阻降摩装置。

背景技术：

1、在致密油页岩油开采钻进过程中，钻柱与井壁之间会产生摩阻，从而影响着钻进速度，该摩阻会产生额外扭矩，从而导致机械转速低甚至出现托压现象，严重影响钻进速度。

2、现有的减阻降摩装置较多采用水力振荡来实现降摩，简单来说，其利用水力驱动转阀转动，实现转阀的周期性开关，从而产生脉冲，从而依靠水力提供的轴向脉冲将钻具与井壁之间的静摩擦转变为动摩擦，但是其作用力单一，且效果一般，另外在钻柱需要偏转时，井壁弯折处会严重影响着钻进的进行。

3、因此，有必要提供一种致密油页岩油开采钻井用减阻降摩装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

技术实现思路

1、为了克服现有的减阻降摩装置作用力单一且效果差，在钻柱需要偏转时，井壁弯折处会严重影响着钻进的进行问题，本发明提供一种致密油页岩油开采钻井用减阻降摩装置，本发明可实现钻进过程中的偏转，整平振荡器的输出端先与整平座二相接触，后与整平座一相接触，从而提高了整平组件的整平效率，减少了弯折处对于钻杆整体的影响，提高了减阻降摩的效果。

2、本发明采用的技术方案为：

3、一种致密油页岩油开采钻井用减阻降摩装置，包括整平降摩组件和振荡降摩组件，所述的整平降摩组件设在所述的振荡降摩组件的上方；所述的整平降摩组件至少包括能够作用于钻孔内壁上的整平组件，用于对钻孔内壁进行破碎和整平处理；所述的振荡降摩组件能够带动自身进行轴向振荡。

4、所述的整平组件包括整平座一、整平辊、整平座二、整平齿和伸缩器，所述的整平座一和整平座二设在整平短节本体的同一侧，所述的整平座一和整平座二均沿整平短节本体的径向密封滑动；

5、所述的整平座一中设有整平辊，所述的整平座二中固定设有整平齿；

6、所述的整平座一与整平座二靠近整平短节本体中心的一侧均设置有分离式控制板，所述的控制板能够沿整平短节本体的径向进行滑动；所述的整平座一与整平座二上均设置有复位弹簧一，每个所述的复位弹簧一的另一端均连接至整平短节本体上。

7、所述的整平座一位于整平座二的上方。

8、还包括整平增强组件，所述的整平增强组件包括轴承座、限位杆、电机一和整平振荡器，所述的轴承座为两个，轴向对称固定在整平短节本体内的上部，轴承座上开设有流孔；所述的电机一设在整平短节本体上端内，所述的电机一下端连接有丝杠，所述的丝杠下端连接有丝母座，所述的丝母座通过杆体与滑套连接，所述的滑套滑动套设在限位杆上，所述的限位杆与丝杠平行设置，且上端与轴承座连接；

9、所述的整平振荡器固定在丝母座上，所述整平振荡器的输出端穿过控制板上的孔体与整平座一或整平座二相接触。

10、所述的整平短节本体的一端形成铰接内筒，相铰接有柔性连接节，其另一端形成铰接外筒，用于与振荡降摩组件相铰接，且所述的整平短节本体形成铰接内筒的一端设置有总阀。

11、所述振荡降摩组件包括振荡短节本体、滑槽、推板和水力驱动组件，所述的振荡短节本体的圆周上开设有多个沿振荡短节本体径向延伸的滑槽，所述的滑槽中滑动设置有推板，所述推板的径向滑动通过水力驱动组件驱动。

12、所述水力驱动组件包括转阀、转接杆、连杆、转子和定子，所述的转阀设在振荡短节本体的内部，所述转阀上贯穿开设有连通孔；

13、所述的转阀远离滑槽的一端同轴固定有转接杆，所述的转接杆与连杆相铰接，所述连杆的另一端同轴固定在转子上，所述的转子与定子传动相连，所述的定子固定在连接短节内，所述的连接短节的一端与振荡短节本体相铰接，另一端与整平降摩组件相铰接，所述的转接杆与振荡短节本体的内壁之间倾斜设有支撑杆。

14、所述转接杆上同轴设置有从动锥齿轮，所述的从动锥齿轮与主动锥齿轮相啮合，所述的主动锥齿轮固定在电机二的输出端，所述的电机二固定在振荡短节本体内。

15、所述的推板呈凹型状，所述的滑槽中设置有液压伸缩杆，所述的液压伸缩杆与推板的凹口处接触连接；所述的推板与滑槽之间设置有多个复位弹簧二。

16、所述的振荡短节本体设有滑槽的一端的中部开设有汇集槽，所述的汇集槽采用汇流管与滑槽相连通，所述的汇集槽上设置有多个泄水管 。

17、本发明的有益效果为：

18、本装置可实现钻进过程中的偏转，此时保持总阀的关闭，利用其中一组或两组液压伸缩杆进行伸长，从而能够利用推板抵靠在井壁上来实现钻孔的定量偏转。

19、本发明在减阻降摩时，利用水流依次经过柔性连接节、整平降摩组件从而驱动转子以及转阀转动，转阀的转动能够依次为各个滑槽提供水体，进而驱动推板进行径向滑动从而实现自身的径向振荡，改善其与井壁之间的静摩擦力，

20、本发明中，利用整平短节本体自身的轴向移动，能够带动整平辊或整平齿进行整平动作，且工作时，整平振荡器的输出端先与整平座二相接触，后与整平座一相接触，从而提高了整平组件的整平效率，减少了弯折处对于钻杆整体的影响，提高了减阻降摩的效果。

技术特征：

1.一种致密油页岩油开采钻井用减阻降摩装置，其特征在于：包括整平降摩组件（1）和振荡降摩组件（2），所述的整平降摩组件（1）设在所述的振荡降摩组件（2）的上方；所述的整平降摩组件（1）至少包括能够作用于钻孔内壁上的整平组件，用于对钻孔内壁进行破碎和整平处理；所述的振荡降摩组件（2）能够带动自身进行轴向振荡。

2.根据权利要求1所述的一种致密油页岩油开采钻井用减阻降摩装置，其特征在于：所述的整平组件包括整平座一（17）、整平辊（18）、整平座二（19）、整平齿（110）和伸缩器（111），所述的整平座一（17）和整平座二（19）设在整平短节本体（11）的同一侧，所述的整平座一（17）和整平座二（19）均沿整平短节本体（11）的径向密封滑动；

3.根据权利要求2所述的一种致密油页岩油开采钻井用减阻降摩装置，其特征在于：所述的整平座一（17）位于整平座二（19）的上方。

4.根据权利要求2所述的一种致密油页岩油开采钻井用减阻降摩装置，其特征在于：还包括整平增强组件，所述的整平增强组件包括轴承座（12）、限位杆（13）、电机一（14）和整平振荡器（16），所述的轴承座（12）为两个，轴向对称固定在整平短节本体（11）内的上部，轴承座（12）上开设有流孔；所述的电机一（14）设在整平短节本体（11）上端内，所述的电机一（14）下端连接有丝杠，所述的丝杠下端连接有丝母座，所述的丝母座通过杆体与滑套（15）连接，所述的滑套（15）滑动套设在限位杆（13）上，所述的限位杆（13）与丝杠平行设置，且上端与轴承座（12）连接；

5.根据权利要求4所述的一种致密油页岩油开采钻井用减阻降摩装置，其特征在于：所述的整平短节本体（11）的一端形成铰接内筒，相铰接有柔性连接节（3），其另一端形成铰接外筒，用于与振荡降摩组件（2）相铰接，且所述的整平短节本体（1）形成铰接内筒的一端设置有总阀（113）。

6.根据权利要求1所述的一种致密油页岩油开采钻井用减阻降摩装置，其特征在于：所述振荡降摩组件（2）包括振荡短节本体（21）、滑槽（22）、推板（23）和水力驱动组件，所述的振荡短节本体（21）的圆周上开设有多个沿振荡短节本体（21）径向延伸的滑槽（22），所述的滑槽（22）中滑动设置有推板（23），所述推板（23）的径向滑动通过水力驱动组件驱动。

7.根据权利要求6所述的一种致密油页岩油开采钻井用减阻降摩装置，其特征在于：所述水力驱动组件包括转阀（24）、转接杆（25）、连杆（26）、转子（27）和定子（28），所述的转阀（24）设在振荡短节本体（21）的内部，所述转阀（24）上贯穿开设有连通孔；

8.根据权利要求7所述的一种致密油页岩油开采钻井用减阻降摩装置，其特征在于：所述转接杆（25）上同轴设置有从动锥齿轮，所述的从动锥齿轮与主动锥齿轮相啮合，所述的主动锥齿轮固定在电机二（211）的输出端，所述的电机二（211）固定在振荡短节本体（21）内。

9.根据权利要求8所述的一种致密油页岩油开采钻井用减阻降摩装置，其特征在于：所述的推板（23）呈凹型状，所述的滑槽（22）中设置有液压伸缩杆，所述的液压伸缩杆与推板（23）的凹口处接触连接；所述的推板（23）与滑槽（22）之间设置有多个复位弹簧二。

10.根据权利要求6所述的一种致密油页岩油开采钻井用减阻降摩装置，其特征在于：所述的振荡短节本体（21）设有滑槽（22）的一端的中部开设有汇集槽（213），所述的汇集槽（213）采用汇流管（212）与滑槽（22）相连通，所述的汇集槽（213）上设置有多个泄水管（214）。

技术总结
本发明提供一种致密油页岩油开采钻井用减阻降摩装置，包括整平降摩组件和振荡降摩组件，所述的整平降摩组件设在所述的振荡降摩组件的上方；所述的整平降摩组件至少包括能够作用于钻孔内壁上的整平组件，用于对钻孔内壁进行破碎和整平处理；所述的振荡降摩组件能够带动自身进行轴向振荡。本发明整平短节本体自身的轴向移动，能够带动整平辊或整平齿进行整平动作，且工作时，整平振荡器的输出端先与整平座二相接触，后与整平座一相接触，从而提高了整平组件的整平效率，减少了弯折处对于钻杆整体的影响，提高了减阻降摩的效果。

技术研发人员：田逢军,陈琪,张明,陶海君,王运功,刘李宏,王忠斌,杨光,王万庆,杨大千,贾武升,袁君,杨恒
受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12