[实用新型]随钻振动钻杆

说明书

技术领域

本发明涉及油田钻井作业钻杆，特别是涉及一种随钻振动钻杆。

背景技术

水平井钻井技术是提高油田的采收率、降低开采费用的一项综合性技术，然而在水平井钻井过程中，钻柱与井壁间常存在着接触压力，这样就会在钻柱上施加轴向阻力和旋转扭矩，使得轴向摩擦阻力增加、旋转扭矩增大。尤其在大位移水平井钻井中，由于其具有长水平位移段大井斜角及长裸眼稳斜段的特点，因此存在较大的摩擦阻力。摩擦阻力的存在使得井下钻具组合的重力（钻压）不能有效传递到钻头，同时可能引发钻柱强度破坏而造成井下事故。目前生产中针对降低钻井摩擦阻力的问题主要是从钻井工艺优化以及钻井液优化两个方面加以解决，尚没有有效减小摩阻的钻井工具。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种减小钻具组合与井壁间的摩擦阻力、减少钻压损失的随钻振动钻杆。

为此，本实用新型的技术方案如下：

一种随钻振动钻杆，包括：由中心管和承拉体组成的中心管组合体和依次由上筒体、中筒体、下接头组成的外筒组合体，所述中心管上部形成上接头，且自上接头向下形成外围尺寸依次减小的第1～4级阶梯结构；所述外筒组合体套接在所述中心管组合体外，并能够相对于中心管组合体上下移动；所述上筒体套接在所述第1～2阶梯结构外；所述承拉体设置在所述中筒体内侧，并通过螺纹套接在所述第3阶梯结构处，且其长度与该处长度相同；在所述中筒体内侧靠近中部处形成有一凸台，在承拉体的相应位置处形成有一凹陷，所述凹陷的长度大于所述凸台的长度，所述凸台伸入所述凹陷处；在所述中筒体下部内侧和所述第4阶梯结构之间设置有一碟簧组；在所述中心管下端设置有一活塞，该活塞的上端与中心管的下端螺纹连接；所述碟簧组通过承拉体的下端定位，并同时受到活塞的上端面挤压预紧。

优选的是，所述第2级阶梯结构处形成外六方结构，所述上筒体的内部结构与所述第2级阶梯结构的外部结构相适应。

另外，在上筒体上端内侧和所述中心管之间设置有一刮泥器；所述活塞下端和所述下接头之间通过密封填料密封，以增加密封性；中筒体与上筒体和下接头分别螺纹连接；所述下接头的下端与一水压调节机构连接。

本实用新型的随钻振动钻杆利用轴向振动这一性能，可以使井下动力钻具在大位移井的钻进中突破钻进深度的限制，能使附近的钻具组合产生小幅度的轴向振动，使钻具组合与井壁间的静摩擦变为动摩擦，从而显著减小摩擦阻力。该工具的应用可减小各种钻进过程中、特别是在使用井下动力钻具的水平钻进的过程中的钻压损失，同时减小因钻杆强度失效引发井下事故的风险。

该装置在不增加地面设备能力的前提下，采用水力脉冲效应直接诱发机械振动，可以实现随钻振动，并通过上提或下放钻具实现振动的开闭。该装置结构简单，系统的可靠性和安全性高，制造和使用成本低。

附图说明

图1是本实用新型的随钻振动钻杆的剖面结构示意图；

图2是沿图1中A-A方向的剖面结构示意图；

图3是沿图1中B-B方向的剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的随钻振动钻杆的结构进行详细说明。

如图1-图3所示，该随钻振动钻杆包括：由中心管1和承拉体5组成的中心管组合体和依次由上筒体3、中筒体4、下接头9组成的外筒组合体。

中心管1上部形成上接头，与上部钻具相连接。自上接头向下形成外围尺寸依次减小的第1～4级阶梯结构；外筒组合体套接在中心管组合体外，并能够相对于中心管组合体上下移动。上筒体3套接在所述第1～2阶梯结构外，承拉体5设置在中筒体4内侧，并通过螺纹套接在第3阶梯结构处，且其长度与该处长度相同。在中筒体4内侧靠近中部处形成有一凸台，在承拉体5的相应位置处形成有一凹陷，所述凹陷的长度大于所述凸台的长度，所述凸台伸入凹陷处。在中筒体4下部内侧和第4阶梯结构之间设置有一碟簧组6；在中心管1下端设置有一活塞7，该活塞7的上端与中心管1的下端螺纹连接。碟簧组6通过承拉体5的下端定位，并同时受到活塞7的上端面挤压预紧。

中心管1的第2级阶梯结构处形成外六方结构，上筒体3的内部结构与第2级阶梯结构的外六方结构相适应，可以同时承受钻具拉力与扭矩。

另外，在上筒体3上端内侧和中心管1之间设置有一刮泥器2，活塞7下端和下接头9之间通过密封填料密封，以增加密封性。