[实用新型]一种钻头压降控制装置

说明书

本实用新型是一种钻头压降控制装置，在喷射钻井施工中应用，可调节钻头的水力压降。本装置包括节流套和弹簧，节流套与循环套螺纹连接后安装在外筒内，外筒与下接头连接；弹簧安装在外筒与节流套之间的环空内，该弹簧的下端由外筒上的支撑销支撑，外筒的筒体上设有循环孔、循环套的筒体上设有泄流孔，循环孔与泄流孔在轴向上对应、构成本装置的侧向通道。本实用新型结构简单，工具长度小，工况适应性好，不但可以用来控制喷射钻井的钻头压降，也可以用于处理钻井过程中出现的井漏、沉砂等井下复杂情况。本装置设计合理，工作性能可靠，具有很好的使用效果并能取得很好经济效益和社会效益。

技术领域

本实用新型属于石油工业钻具的水力压降调整装置，特别是一种钻头压降控制装置，在喷射钻井施工中应用，可调节钻头的水力压降。

背景技术

高压喷射钻井技术是提高钻井速度的有效手段，通过优化水力参数，使井底获得最大的钻头水功率，能达到最优的井底净化效果和提高机械钻速之目的，提高钻头水力参数的主要途径之一就是增大钻头水力压降，钻头水力压降是指钻井液流过钻头喷嘴以后钻井液压力降低的值，简称钻头水力压降。喷射钻井存在临界应用井深，超过临界井深循环压耗增加。要想获得占总泵压2/3以上的钻头水力压降，在额定泵压的限制下，最好的办法是降低排量，减小钻头喷嘴直径，但在非钻进循环或处理井下复杂情况需要提高排量时，过小的钻头喷嘴又限制了排量提升范围。为解决这一问题，可以在钻头上部安装一个压降控制装置，能够打开旁通阀调节排量，从而控制钻头的水力压降。申请日为2015年9月17日，公开日为2015年12月9日，专利号为201510594268.7，公开了一种随钻井下旁通阀，该工具包括井下开关阀、打开镖、关闭镖和投镖接收装置，井下开关阀内设有能上下滑动的阀芯，上顶阀芯的回复弹簧，打开镖能通过张开的弹性挡块支撑在阀芯内，可以通过打压打开侧向旁通阀，投入关闭镖可以使打开镖的弹性挡块收回，打开镖与关闭镖一起滑出阀芯到达工具底部的收纳装置，阀芯在回复弹簧的作用下关闭侧向旁通阀，依此原理可以多次重复开关旁通阀。该发明主要用于处理钻井过程中出现的井漏和水平井段的沉砂，通过打开旁通阀进行堵漏与冲砂，处理完毕关闭旁通阀继续钻进。该工具也可用于高压喷射钻井，用来调节排量、控制钻头水力压降，但存在以下问题：旁通阀的开关次数受工具本身对打开镖与关闭镖的容纳数量限制；应用于井深大于3000m的喷射钻井时，泵送打开镖与关闭镖会耗费大量时间，影响正常钻进，降低钻井效率；工具底部的收纳装置接收打开镖与关闭镖后，中间流道被堵塞，钻井液会通过周围的夹壁腔流向井底，对钻井循环排量有极大限制，影响正常钻进。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种钻头压降控制装置，能够根据钻井排量的大小产生的不同节流压差自动打开或关闭侧向通道，调节钻井排量，从而实现对钻头水力压降的控制，以满足不同钻井工况的要求。

本实用新型的技术解决方案是：一种钻头压降控制装置包括节流套和弹簧，节流套与循环套螺纹连接后安装在外筒内，外筒与下接头连接；弹簧安装在外筒与节流套之间的环空内，该弹簧的下端由外筒上的支撑销支撑，外筒的筒体上设有循环孔、循环套的筒体上设有泄流孔，循环孔与泄流孔在轴向上对应、构成本装置的侧向通道。