专利名称：钻头水力脉冲加压器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种在钻井过程中给钻头施加压力的钻头水力脉冲加压器，它属于石油及天然气钻井器具。
目前，随着石油及天然气勘探开发技术的不断发展，钻井深度越来越深，定向井和水平井钻井越来越多。对于深井、定向井、水平井钻井的一个突出问题是施加钻压困难，使得机械钻速降低。为了提高机械钻速，国内外钻井科技人员做了大量研究工作，研制了各种类型的钻头水力加压器，对提高机械钻速起了一定的作用。但水力加压能力受到钻头压力降的限制，特别是深井钻头压力降很小，使其水力加压能力极其有限，不能满足提高钻速的要求。
本实用新型的目的，是为了解决深井、小井眼钻井、定向井和水平井钻井中由于摩阻大，用钻铤加压困难，而使机械钻速降低的矛盾。为了集水力加压和水力冲击作用于一体，使得水力作用效果更好，需要一种新的加压器，以提高钻速，降低钻井成本。
为了达到上述目的，本实用新型采用了从下技术方案一种在钻井过程中给钻头施加压力的钻头水力脉冲加压器，主要由水力脉冲发生器接头(1)、液缸(2)、活塞密封圈(3)、活塞杆(4)、配合接头(5)组成。其主要技术特点是由水力脉冲发生器接头(1)产生水力脉冲压力，它是应用赫尔母兹腔室脉冲理论设计而成的。当钻井进行时，钻井液通过水力脉冲发生器接头(1)要产生水力脉冲压力，这个水力脉冲压力具有忽大忽小的特点。这个脉冲压力通过液缸(2)传递给活塞杆(4)产生脉冲推力，这个脉冲推力又传递给钻头，使钻头对岩石产生冲击作用，从而提高钻头的破碎效率，提高机械钻速。由液缸(2)、活塞杆(4)和密封圈(3)组成水力加压系统，液缸(2)上部与活塞杆(4)上部的活塞通过活塞密封圈(3)密封，将钻头压力降产生的压力变为作用在活塞上的推力，这个推力通过活塞杆传递给钻头增加钻压，从而提高机械钻速。液缸(2)的作用是用来安装活塞杆，并将转盘扭矩传递给钻头。配合接头(5)用于将钻头和水力脉冲加压器连接起来。
本实用新型所提供的钻头水力脉冲加压器与其它钻头水力加压器相比较具有以下优点1.本加压器具有水力冲击和水力加压联合作用的特点，它产生的脉冲压力对钻头产生水力冲击作用，钻头在冲击压力作用下破碎岩石效率有较大提高。
2.可轴向伸缩的活塞杆将钻头压力降变为推力传递给钻头，从而增加钻压，进一步提高机械钻速，降低钻井成本。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型结构示意图。在图中，1.水力脉冲发生器接头；2.液缸；3.活塞密封圈；4.活塞杆；5.配合接头。
使用该加压器时，先在地面上作液压实验，以保证承压能力必须达到10～15MPa以上，五分钟后压力降低不超过2MPa为合格。然后将其上部的水力脉冲接头与钻铤相连接，其下部的配合接头与钻头相连接。用三道猫头纯上紧扣即可下井工作。当钻头接近井底时开泵冲洗几分钟，然后开始钻进。钻进时钻头必须接触井底并施加适当的钻压，这样水力脉冲压力及水力推力对钻头同时作用，从而提高机械钻速，降低成本。据初步实验表明，使用本水力脉冲加压器一般可提高钻速20％以上，使用效果较好。
权利要求1.一种在钻井过程中给钻头施加压力的钻头水力脉冲加压器，主要由水力脉冲发生器接头(1)、液缸(2)、活塞密封圈(3)、活塞杆(4)、配合接头(5)组成，其特征在于，由液缸(2)、活塞杆(4)和密封圈(3)组成水力加压系统，液缸(2)上部与活塞杆(4)上部的活塞通过活塞密封圈(3)密封。
2.根据权利要求1所述的钻头水力脉冲加压器，其特征在于，配合接头(5)将钻头和水力脉冲加压器连接起来。
专利摘要本实用新型是一种在钻井过程中使用的钻头水力脉冲加压器，属于钻井器具。它是由水力脉冲发生器接头、液缸、活塞密封圈、活塞杆、配合接头组成。由水力脉冲发生器接头产生水力脉冲压力，这个脉冲压力通过液缸传递给活塞杆产生脉冲推力，这个脉冲推力又传递给钻头增加钻压，从而提高钻速。本实用新型具有水力冲击和水力加压联合作用的特点，钻头在冲击压力作用下破碎岩石效率有较大提高，且能增加钻压、提高机械钻速，从而降低钻井成本。
文档编号E21B7/00GK2355092SQ9822833
公开日1999年12月22日 申请日期1998年2月24日 优先权日1998年2月24日
发明者杜春常 申请人:西南石油学院