连续钻进器的制造方法_3

文档序号:9542919阅读:来源:国知局
加深很多,很容易做到根据钻头的连续钻进行程以及钻压力减小程度合理的进行下一次送钻,使钻头保持长距离的连续钻进。
[0066]由于本连续钻进器中的两个碟簧组合柱具有缓冲作用,因此无论是下钻、送钻或遇到井底地层硬度不均匀时,钻头与井底的接触力都能得到有效的缓冲,并显著减小钻具扭矩的波动范围,起到保护钻头的钻削刃(或齿)和稳定钻具的动力性能的作用,并提高钻井效率和钻井质量。
[0067]所述的连续钻进器使用方法多样,可直接连接于钻头之上由钻柱直接驱动,也可连接于动力钻具之上,和动力钻具等组合使用。前者具有增效、节能的效果,钻具成本也较低;后者即保持了钻头的高转速钻削,又大大延长了钻头的连续钻进距离,具有极高的钻进效率,特别在解决硬地层和定向井钻进效率低的问题上能够获得理想的钻进效果。
[0068]具体地,本连续钻进器的使用方法是:
[0069]1、在钻直井时可替代其它井下动力钻具,直接连接于钻头和钻铤之间,也可以与其它井下动力钻具组合使用,在定向井中可连接于螺杆钻具之上的两个钻杆之间。
[0070]2、送钻时,施加的钻压力控制在许用工作钻压力的范围内,许用工作钻压力的上限为所述第一碟簧组合柱中储能碟形弹簧600的压平力,下限为该压平力的一半。
[0071]3、送钻距离不低于述主轴100最大伸缩距离的一半。
[0072]4、第二次送钻时间控制在钻压力减小到与所述第二滑动套800上端的液压力基本接近时进行。
[0073]5、第二滑动套800上端液压力的大小根据井底地层硬度、钻井液排量和钻井液密度进行调整,调整方法是:通过计算选择合适内径的助压调节套850更换。其中,助压调节套850选择原则是:井底地层较硬时选择压差较大的助压调节套850,压差较小时选择压差较小的助压调节套850,与螺杆钻具组合时,选择压差不超过IMPa助压调节套850。
[0074]本发明所述的连续钻进器的有益效果是:
[0075]1、能够显著延长单次送钻时钻压力的作用距离和钻头的连续钻进深度,并能够实现钻头的长距尚连续钻进,大幅度提尚钻井效率。
[0076]2、能够缓冲甚至消除井底地层对钻头的冲击损伤,大大减小冲击给钻具带来的扭矩波动范围,延长钻头和钻具的工作寿命,并提高钻井质量。
[0077]3、能够替代螺杆钻具等井下动力钻具,并能够实现大井眼小排量或小井眼大排量的钻进,能耗小、钻井周期短,并显著降低钻具和钻井成本。
[0078]4、能够和螺杆钻具等井下动力钻具组合使用,弥补井下动力钻具单次送钻钻压下钻进行程短的不足,并解决较高转速下钻头受到冲击力大的、损伤快的难题,大幅度提高钻井效率。
[0079]5、能够在超高温井中正常工作。
[0080]6、长度短、零件少、结构简单、易于制造,成本低、维护方便。
[0081]7、助压调节套850更换方便,使用专用工具从该连续钻进器上端内孔即可进行更换。
[0082]第二实施例,参照图9-10,本发明实施例所提供的装置,其实现原理及产生的技术效果和前述实施例相同,为简要描述,装置实施例部分未提及之处,可参考前述实施例中相应内容。
[0083]本实施例中,所述安装腔内设置有助压调节芯910和用于固定所述助压调节芯910的调节芯安装座920,所述助压调节芯910呈长杆状且底端伸入助压调节套850的内孔中,所述调节芯安装座920可拆卸连接于安装腔内。
[0084]其中,所述安装腔的内壁上设置有台阶面,所述调节芯安装座920的底部边缘支撑于所述台阶面上,顶部采用卡簧抵紧,从而保证调节芯安装座920的稳定性;所述调节芯安装座920上设置有多个轴向孔,多个轴向孔沿圆周方向均匀间隔设置,以便钻井液的通过流通;所述助压调节芯910的顶端穿过调节芯安装座920的中心并通过螺母锁紧;所述助压调节芯910的底端可以采用圆柱杆和倒锥型两种结构,其中,倒锥形的结构能够在主轴100伸出的过程中,改变助压调节套850与助压调节芯910之间的过流面积,使第二滑动套800上端液压力不断增加,并对第一碟簧组合柱的弹性力的不断减小产生有效的补充。
[0085]设置助压调节芯910的目的在于使助压调节套850的过流面积可以随着主轴100的伸缩而改变,提高钻井液对第一碟簧组合柱的辅助效果。
[0086]以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种连续钻进器,其特征在于,包括壳体和主轴,所述壳体的内壁底部螺纹连接有第一滑动套,所述第一滑动套内设置有花键孔,所述花键孔的内壁上设置有花键槽,所述主轴的外壁上设置有多个键槽,多个键槽沿所述主轴的圆周方向间隔设置且每个键槽的长度方向均与主轴的长度方向相同,所述键槽内设置有与所述花键槽匹配的滑动键,所述壳体的内壁上还设置有环形凸台,所述主轴的外壁上还设置有防掉螺母,所述防掉螺母的外径大于所述第一滑动套的内径,所述主轴上套设有由多个碟形弹簧叠加而成的第一碟簧组合柱,所述第一碟簧组合柱的顶端抵住环形凸台,底端抵住防掉螺母,所述主轴的内部设置有用于供钻井液流通的通孔,所述通孔的长度方向与所述主轴的长度方向相同。2.根据权利要求1所述的连续钻进器,其特征在于,所述主轴为阶梯轴,包括从下到上依次设置的第一轴体、第二轴体以及第三轴体,所述第一轴体和第二轴体均呈圆柱形,多个键槽设置于所述第一轴体的外壁上,所述防掉螺母螺纹连接于所述第二轴体上,所述第三轴体为六方柱体结构,所述第一碟簧组合柱套设于所述第三轴体上。3.根据权利要求1所述的连续钻进器,其特征在于,所述第一碟簧组合柱包括两个挡圈和若干储能碟形弹簧,两个挡圈一个抵住环形凸台,另一个抵住防掉螺母,若干储能碟形弹簧两两相扣且叠合于两个挡圈之间。4.根据权利要求3所述的连续钻进器,其特征在于,所述第一碟簧组合柱还包括若干加强碟形弹簧,若干加强碟形弹簧两两相扣并叠合于抵住环形凸台的挡圈和靠近环形凸台的储能碟形弹簧之间,所述加强碟形弹簧的厚度大于储能碟形弹簧,所述加强碟形弹簧的数量小于储能碟形弹簧。5.根据权利要求1所述的连续钻进器,其特征在于,所述主轴的顶部螺纹连接有第二滑动套,所述主轴上还套设有第二碟簧组合柱,所述第二碟簧组合柱的顶端抵住第二滑动套,底端抵住环形凸台。6.根据权利要求5所述的连续钻进器,其特征在于,所述第二滑动套内设置有与所述主轴的通孔连通的穿孔,所述穿孔内壁的顶部设置有安装孔,所述安装孔的孔径大于所述穿孔,所述安装孔内设置有圆环状的助压调节套和用于固定助压调节套的压帽,所述壳体的顶部螺纹连接有接头,所述接头内设置有与所述第二滑动套匹配的安装腔,所述第二滑动套、助压调节套以及接头共同构成连续钻进器的液力助压装置。7.根据权利要求6所述的连续钻进器,其特征在于,所述第二滑动套的外壁上套设有两个密封圈,两个密封圈分别设置于第二滑动套的顶部和底部。8.根据权利要求6所述的连续钻进器,其特征在于,所述安装腔内设置有助压调节芯和用于固定所述助压调节芯的调节芯安装座,所述助压调节芯呈长杆状且底端伸入助压调节套的内孔中,所述调节芯安装座可拆卸连接于安装腔内。9.根据权利要求1所述的连续钻进器,其特征在于,所述壳体侧壁对应环形凸台的部位设置有多个供钻井液进入壳体的流通孔,多个流通孔的轴线方向垂直于壳体的轴线方向,所述壳体内腔对应流通孔的部位设置有用于过滤进入壳体的钻井液的过滤器。10.根据权利要求9所述的连续钻进器,其特征在于,所述过滤器包括骨架、过滤网以及钢丝,所述骨架为圆环体,所述圆环体的外壁中部设置有环形槽,所述圆环体侧壁对应环形槽的部位设置有多个连通孔,多个连通孔与多个流通孔一一对应,所述过滤网缠绕于所述环形槽内并由所述钢丝捆绑固定。
【专利摘要】本发明提供了一种连续钻进器,属于钻井工具领域,包括壳体和主轴,壳体的内壁底部螺纹连接有第一滑动套,第一滑动套上设置有花键孔,花键孔的内壁上设置有花键槽,主轴的外壁上设置有多个键槽,键槽内设置有与所述花键槽匹配的滑动键,壳体的内壁上还设置有环形凸台,主轴的外壁上还设置有防掉螺母,防掉螺母的外径大于所述第一滑动套的内径,主轴上套设有由多个碟形弹簧叠加而成的第一碟簧组合柱,第一碟簧组合柱的顶端抵住环形凸台,底端抵住防掉螺母,主轴的内部设置有用于供钻井液流通的通孔。本连续钻进器能够显著延长单次送钻时钻压力的作用距离和钻头的连续钻进深度,并能够实现钻头的长距离连续钻进。
【IPC分类】E21B7/00
【公开号】CN105298384
【申请号】CN201510616243
【发明人】李少江
【申请人】四川飞翔能源有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年9月24日
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