[发明专利]一种带有复合钻头的钻井提速装置

说明书

本发明涉及石油天然气钻井设备领域，尤其涉及一种带有复合钻头的钻井提速装置。其技术方案为：一种带有复合钻头的钻井提速装置，包括多动能接头，多功能接头上分别连接有外壳体和螺杆驱动总成，螺杆驱动总成套设于外壳体内，外壳体远离多功能接头的一端连接有扩眼钻头，螺杆驱动总成远离多功能接头的一端连接有领眼钻头，扩眼钻头与领眼钻头上均设置有水眼；扩眼钻头为金刚石钻头和牙轮钻头的一种，领眼钻头为金刚石钻头和牙轮钻头的一种。本发明提供了一种领眼钻头可得到双级提速从而整体提高钻进速度的钻井提速装置，解决了现有的双级钻井装置的领眼钻头转速较低、钻进提速不明显的问题。

技术领域

本发明涉及石油天然气钻井设备领域，尤其涉及一种带有复合钻头的钻井提速装置。

背景技术

随着油气田开发难度的日益增大和钻井技术的快速发展，油气田对钻井提速的要求与日俱增，特别是深井、超深井、复杂井身结构井(大位移井、水平井、多分支井等)数量不断增加，在钻探过程中，随着钻井井深的增加，不仅钻井压力对井底压持效应加剧，而且底层岩石自身的强度、垂直地应力、水平地应力等相应增加，底层岩石可钻性变差，导致机械转速降低，不仅影响了井身质量的控制，而且严重影响到全井的钻井周期和钻井成本。

钻井实践表明，在钻进破岩过程中，由于钻头冠部线速度大，破岩速率高，摩擦磨损严重，钻头芯部线速度低，破岩效率低，由于钻头冠部和芯部线速度的差异，引起钻头冠部磨损严重，所以钻头寿命往往就是由钻头冠部的磨损决定，导致钻头使用寿命短，造成钻头的浪费，也严重影响钻井效率。基于此，发展出双级钻井技术，双极钻井技术利用第一级小钻头破岩效率高的特点钻出一个小尺寸领眼，第二级较大尺寸钻头破岩时，由于破岩部分应力已经释放，从而降低了较大尺寸钻头破岩难度，使得井眼整体钻进速度得到提高。

专利申请号为CN201621044088.8的实用新型专利公布了一种双级双速钻井工具。主要解决了现有双级切削结构钻头只能单一速度钻进影响钻头整体寿命及降低钻井机械速度的问题，其特征在于：所述外壳体丝扣连接扩眼钻头，所述外壳体内装有主轴，主轴上端螺纹连接有压帽，主轴下端螺纹连接有导眼钻头；所述外壳体与主轴及压帽之间有环形空间，所述压帽下方的主轴外壁依次安装有扶正轴承A、液动马达、扶正轴承B及止推轴承；所述主轴一端设有分流通道；所述导眼钻头与扩眼钻头上分别开有有水眼A、水眼B。该双级双速钻井工具，能够大幅度提高钻井机械钻速，降低钻井成本。

当涡轮马达驱动领眼钻头时，涡轮马达的容积效率低，当高压力高粘度的钻井液经过涡轮马达时，涡轮马达的驱动能力减弱，容易造成涡轮马达卡死或损坏。因为液动马达输送钻井液在输入时靠的虹吸原理，其脉动现象较为明显，可能影响领眼钻头定向钻进的稳定性。

专利申请号为CN201310510843.1的发明专利公布了一种双级双转速钻井装置，包括外壳体、动力总成、万向联轴器、中心轴、变速换向输入总成、变速换向转换总成、变速换向输出总成和二级钻头、一级钻头接头。该装置安装在井底钻具组合下部，利用第一级小钻头破岩速率高的特点钻出一个小尺寸导眼，由于岩石部分应力已经释放，从而降低了第二级较大尺寸钻头破岩难度，使井眼整体钻进速度得到提高，并且有利于井斜方位和粘滑振动的控制，对于提高深井、超深井钻井速度，延长钻柱及钻头使用寿命具有重要的实际意义。同时，双级双转速钻井装置还具有结构简单、操作方便、便于安装、安全可靠的优点。

上述钻井装置由锥齿轮组实现一级钻头和二级钻头的方向变换，一级钻头的转速由二级钻头的转速决定，内部的一级钻头转速没有得到提高，因此该钻井装置对钻井提速的作用有限。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种领眼钻头可得到双级提速从而整体提高钻进速度的钻井提速装置，解决了现有的双级钻井装置的领眼钻头转速较低、钻进提速不明显的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：