[发明专利]一种井下振动发生短节有效

专利信息
申请号: 201710796331.4 申请日: 2017-09-06
公开(公告)号: CN107420060B 公开(公告)日: 2023-03-14
发明(设计)人: 杨全枝;于小龙;展转盈;王世玉;万鑫;武骞;钟亚军;马春晓 申请(专利权)人: 陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院
主分类号: E21B28/00 分类号: E21B28/00;E21B17/02
代理公司: 西安亿诺专利代理有限公司 61220 代理人: 贺珊
地址: 710000 *** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 井下 振动 发生
【说明书】:

发明属于钻井技术领域,特别涉及一种在钻井过程中产生振动的井下振动发生短节。一种井下振动发生短节,包括上连接段筒体、中间筒以及下连接段筒体,其间形成通道;所述上连接段筒体内设有小弹簧,所述小弹簧一端自由,另一端固定;还包括单向阀以及阻流头,阻流头穿出小弹簧;中间筒内设有大弹簧以及振动块,振动块内设有贯通的内部流道;振动块分为三段,大弹簧套在振动块上,大弹簧一端自由并与振动块的第二段连接,另一端固定;所述上连接段筒体内壁上设有台肩与振动块第一段以及第二段连接处匹配。本发明结构简单,使用方便,按照需要依靠调节钻柱内流体流速大小来产生持续振动,广泛应用于滑动钻井过程中大斜度位置的振动降摩减阻。

技术领域

本发明属于钻井技术领域,特别涉及一种在钻井过程中产生振动的井下振动发生短节。

背景技术

为了实现水平井定向作业的需要,造斜段钻进过程中往往采用带有弯角的螺杆进行滑动钻进,绝大部分钻柱在钻井的过程中处于相对静止状态,钻柱长时间静止容易使得钻柱与井壁之间产生积屑,形成较大摩阻,导致起下钻过程发生卡钻。现场实际操作过程中往往在钻柱上增加随钻震击器来缓解因钻柱长时间静止发生卡钻的问题,但现有的随钻震击器大都无法实现连续发生振动,而且单次实施产生的震击大,容易引发钻柱破坏。

发明内容

针对上述问题,本发明的目的是提供一种井下振动发生短节,以实现按照需要依靠调节钻柱内流体流速大小来产生持续振动,实现管柱与井壁之间的振动降摩减阻。

本发明的技术方案在于:

一种井下振动发生短节,包括依次连接的上连接段筒体、中间筒以及下连接段筒体,上连接段筒体、中间筒以及下连接段筒体中间部分形成贯穿的通道;上连接段筒体上设有上连接端,下连接段筒体上设有下连接端;所述上连接段筒体内设有小弹簧,所述小弹簧一端为自由端,另一端为固定端并固定在上连接段筒体内壁上;还包括依次连接的单向阀以及阻流头,单向阀与小弹簧的自由端连接,阻流头穿过小弹簧并伸出;所述中间筒内设有大弹簧以及振动块,振动块内设有贯通的内部流道;所述振动块分为依次连接的三段,所述第三段的直径<第一段的直径<第二段的直径;大弹簧套接在振动块的第三段上,大弹簧一端为自由端并与振动块的第二段连接,另一端为固定端并固定在中间筒筒体内壁上;所述上连接段筒体内壁上设有阶梯状的台肩,所述台肩与振动块第一段以及第二段连接处相匹配;所述阻流头的直径大于内部流道的直径。

所述的小弹簧的固定端通过小弹簧限位环固定在上连接段筒体内壁上,大弹簧的固定端通过大弹簧限位环固定在中间筒筒体内壁上。

所述的单向阀与阻流头之间通过花键连接。

所述的上连接段筒体与中间筒之间、中间筒与下连接段筒体之间通过螺纹连接并通过密封圈密封。

本发明的技术效果在于:

本发明通过小弹簧压缩,单向阀、阻流头继续下行,阻流头到达振动块的内部流道顶端,将内部流道封堵,此时流体通道被截断,中间筒承压,流体推动单向阀、阻流头、振动块向下运动,大弹簧压缩蓄能,当振动块继续向下运动直到振动块与中上连接段筒体的台肩分离打来钻井流体新通道,中间筒内泄压,大弹簧推动振动块、阻流头、单向阀向上运动,振动块冲击上连接段筒体内的台肩,形成振动,振动块停止运动,单向阀以及阻流头根据惯性继续向上运动,此时阻流头与振动块的内部流道重新打开形成钻井液通道。

附图说明

图1为本发明一种井下振动发生短节节流阀关闭、阻流头打开、振动块不在工作状态的结构示意图。

图2为本发明一种井下振动发生短节单向阀与阻流头连接图。

图3为本发明一种井下振动发生短节节流阀打开、阻流头打开、振动块不在工作状态的结构示意图。

图4为本发明一种井下振动发生短节节流阀打开、阻流头关闭、振动块在工作状态的结构示意图。

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