一种气体钻水平井重复破岩短节的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及石油与天然气气体钻井技术领域，更具体地涉及一种气体钻水平井重复破岩短节。
【背景技术】
[0002]气体钻水平井过程中，由于井斜角较大，钻头初次破碎的岩石颗粒在高速气流的冲击下，离开井眼底部，沿着环空向前运移。随着岩石颗粒运移距离的增加，高速气流的能量逐渐耗散，大的岩石颗粒便会逐渐沉积到井眼低边，形成岩肩床。如果这些大的岩石颗粒不能被及时清除，就会增加钻具的扭矩，容易造成卡钻、掩埋钻具等事故发生。因此，若能发明一种简单、实用、高效重复破碎岩石的短节，这些大的岩石颗粒就能够被及时破碎成小的岩石颗粒，进而避免卡钻、掩埋钻具等事故的发生。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是:提供一种气体钻水平井重复破岩短节。
[0004]为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是:
[0005]本实用新型一种气体钻水平井重复破岩短节，包括母扣、梯形槽、前坡面、上壁面、后坡面、切削齿、公扣、短节本体。母扣和公扣可使该短节与前后钻杆相连接，短节本体为空心圆柱体型，采用铬钼合金钢制成，公扣、母扣与短节本体一体化形成。前坡面与水平面夹角为60°，后坡面与水平面夹角为30°，梯形槽两侧壁面与水平面夹角为60°，上壁面到短节中心轴线的距离应小于3/4井眼半径长度，切削齿镶嵌在后坡面的下部，与铅垂线垂直。当钻头初次破碎的岩肩颗粒在高速气流的冲击作用下运移到该短节时，小的岩石颗粒继续沿着后坡面、上壁面和梯形槽向前运移，而大的颗粒被梯形槽和下坡面挡在右侧，被旋转的切削齿切割成小的岩石颗粒后再继续向前运移，这就达到了重复破碎较大岩石颗粒的目的。
[0006]本实用新型的优点:结构简单，实用性强，能够有效重复破碎水平段大的岩石颗粒。
【附图说明】
[0007]图1是本实用新型一种气体钻水平井重复破岩短节的结构示意图。
[0008]图2是图1中A-A截面的剖面图。
[0009]图3是图1中B-B截面的剖面图。
[0010]图中:1.母扣，2.梯形槽，3.前坡面，4.上壁面，5.后坡面，6.切削齿，7.公扣，
8.短节本体。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
[0012]如图1、图2、图3所示，本实用新型一种气体钻水平井重复破岩短节，主要由母扣
1、梯形槽2、前坡面3、上壁面4、后坡面5、切削齿6、公扣7、短节本体8组成。母扣1、公扣7和短节本体8 一体化形成，母扣I和公扣7可使该短节与前后钻杆相连接。短节本体8采用铬钼合金钢制成，保证该短节的机械强度满足井下施工的要求。梯形槽2和后坡面5可阻挡大的岩石颗粒，还可以允许小的岩石颗粒通过。前坡面3和后坡面5可使该短节在井眼中上提或下放过程中避免发生卡钻事故，上壁面4到短节中心轴线的距离小于3/4井眼半径，可避免该短节破坏井壁的稳定。切削齿6为实心圆柱体型，由人造金刚石制成，可剪切破碎大的岩石颗粒。钻头初次破碎岩石后，大大小小的岩石颗粒在高速气流的带动下沿着环空向前运移，到达该短节后部时，较小的岩石颗粒继续沿着后坡面5、上壁面4、梯形槽2向前运动，而大的颗粒则被挡在了上壁面4的右侧，在旋转的切削齿的剪切破坏作用下，大的岩石颗粒破碎成小的岩石颗粒后，再向前移动，这就达到了水平段重复破碎岩石的目的。该短节结构简单，使用方便，破碎岩石颗粒效果较好，能够及时破碎大的岩肩颗粒，避免形成岩肩床、卡钻等事故的发生。
【主权项】
1.一种气体钻水平井重复破岩短节，包括母扣(1)、梯形槽(2)、前坡面(3)、上壁面(4)、后坡面(5)、切削齿(6)、公扣(7)、短节本体(8)，其特征在于:母扣(1)、公扣(7)和短节本体(8) —体化形成；梯形槽(2)两侧壁面与水平面成60°夹角，后坡面(5)与水平面成30°夹角，梯形槽(2)和后坡面(5)可阻挡大的岩石颗粒，还可以允许小的岩石颗粒通过；前坡面(3)与水平面夹角为60°，前坡面(3)和后坡面(5)可防止在上提和下放该短节的过程中发生卡钻事故；上壁面(4)到短节中心轴线的距离小于3/4井眼半径长度；切削齿(6)镶嵌在后坡面(5)下部，与铅垂线垂直。2.根据权利要求1所述的一种气体钻水平井重复破岩短节，其特征在于:短节本体(8)为空心圆柱体型，采用铬钼合金钢制成。3.根据权利要求1所述的一种气体钻水平井重复破岩短节，其特征在于:切削齿(6)为实心圆柱体型，由人造金刚石制成。
【专利摘要】本实用新型提供一种气体钻水平井重复破岩短节，它主要由母扣、梯形槽、前坡面、上壁面、后坡面、切削齿、公扣、短节本体组成。母扣、公扣可使该短节与前后钻杆相连接，公扣、母扣和短节本体一体化形成，短节本体为空心圆柱体型，采用铬钼合金钢制成。前坡面和后坡面可防止该短节在上提和下放的过程中发生卡钻事故，后坡面和梯形槽可以将大的岩石颗粒阻挡在上壁面的右侧，同时允许小的岩石颗粒通过该短节。切削齿可以将大的岩石颗粒切削成小的岩石颗粒。钻水平井过程中，井底被钻头初次破碎的岩石颗粒在高速气流的冲击作用下沿着环空向前水平运动，到达该短节后，小的颗粒通过梯形槽和后坡面继续向前运动，大的颗粒则被梯形槽和后坡面挡在上壁面右侧，继而被旋转的切削齿破碎成小的岩石颗粒后再沿着环空向前运移，这就达到了水平段重复破岩的目的。本实用新型结构简单、实用性强，能够及时破碎大的岩石颗粒，保证气体钻水平井的顺利施工。
【IPC分类】E21B7/18, E21B17/02
【公开号】CN204627446
【申请号】CN201520317782
【发明人】孙爱生, 李皋, 孟英峰, 任文希, 楚恒智, 冯一
【申请人】西南石油大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月18日