[实用新型]一种减阻工具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种减阻工具，属于石油及天然气钻井技术领域。

背景技术

随着我国各大油田开发大斜度井、水平井及水平分支井等复杂结构井的数量越来越多，如何有效地向钻头施加钻压就成为人们普遍关注的问题。然而在井斜大的井段施工中出现托压、粘卡现象，尤其在滑动钻进过程中，无法保证给钻头施加真实、有效的钻压，这已成为影响全井平均机械钻速及钻井周期的主要因素。

目前钻井主要通过复合钻进和井下动力工具滑动钻进两种钻进方式。由于这些复杂结构井沿程水力损耗增大，井底钻头可用水马力相当低，一般都是靠钻柱重力向钻头施加钻压破碎岩石。然而在大斜度井和水平井施工中，这种传统的加压方法受到一定的限制：1、由于井斜较大，钻柱重力在井眼方向的分量小或近似为0，很难满足预先设计的钻压；2、由于钻柱自重对井壁的正压力大，增大钻具在井壁上的摩阻，从而制约了向钻头上施加有效的钻压。

平滑稳定的钻压传递，甚至在经过大的方位角变化后在复杂地层中对PDC钻头工具面角的调整能力可以使钻具组合钻达更严的目的层；并且在钻进过程中不需要过多的工作来调整钻具，很快就可以达到工具面角的扭转，工具面角的保持，明显提高机械钻速，省时省力。鉴于此，世界各主要石油装备公司及各油田均加大了对能够有效传递钻压类工具的研究及生产投入。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本实用新型提供一种减阻工具，能够有效提高机械钻速，缩短钻井周期。

为了解决现有技术的问题，本实用新型通过特殊的设计及结构，工具自身产生的纵向往复运动来提高钻进过程中钻压传递的有效性和减少井下钻具组合与井眼之间的摩阻，本实用新型可以用于所有的钻进模式，特别是在使用螺杆钻具进行定向钻进过程中改善钻压的传递，减少扭转振动，从而有效提高机械钻速，缩短钻井周期。

一种减阻工具，动力部的阀门下方连接轴承系统，动力部分的下方连接振荡短节，动力部分的转子与定子连接，阀门包括动阀片和静阀片，轴承系统连接动阀片和静阀片，芯轴连接弹簧和活塞。

马达的转子、定子头数比是1：2。

一种减阻工具，当流体通过动力部分时，驱动转子转动，由于单螺杆马达的特性，末端在阀门处的平面上往复运动；与动力部分连接的是阀门和轴承系统，阀门主要部件是动阀片和定阀片，动阀片和定阀片紧密配合，由于转子的转动，导致两个阀片相错和重合，从而导致上流的压力发生变化，周期性相对运动造成流体流经工具的截面积周期变化(最大值和最小值)；动阀片和定阀片重合面积最小时，由于流体通过工具的截面积为最小,所以通过工具后就产生一个最大的压力降；动阀片与定阀片最大重合,此时流体通过截面积最大,所以产生的压降最小；截面积周期性变化导致上游压力同步的周期变化；

通过振荡短节的流体的压力周期性的变化，作用在振荡短节的活塞面上，振荡短节的活塞在压力和弹簧的双重作用下，轴向上往复运动，实现了与新型减阻工具相连的井下工具往复运动。

动力部分1由1：2头的螺杆马达组成，在流体的作用下，转子作行星运动，这样在转子末端的运动即为直线往复运动。

周期性变化的压力作用在振荡短节上，振荡短节不断地压缩其内在的弹簧而形成振动。

本实用新型的优点是通过自身产生的纵向往复运动来提高钻进过程中钻压传递的有效性，减少井下钻具组合与井眼之间的摩阻，特别是在有螺杆钻具的定向钻进过程中改善钻压的传递，减少摩阻，从而有效提高机械钻速，缩短钻井周期，节约钻井成本。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本实用新型以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定，如图其中：

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型的动力部分示意图。

图3是本实用新型的阀门及轴承系统结构示意图。

图4是本实用新型的振荡短节示意图。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

具体实施方式

显然，本领域技术人员基于本实用新型的宗旨所做的许多修改和变化属于本实用新型的保护范围。

实施例1：如图1、图2、图3、图4所示，一种减阻工具,主要由动力部分1、阀门2与轴承系统3和振荡短节4组成。刚性强的井下钻具组合要用振荡短节4；挠性强的井下钻具组合可不用振荡短节4。