[发明专利]智能钻井随钻解卡装置

说明书

本发明涉及智能钻井随钻解卡装置，该装置通过智能控制高压钻井液，从环空喷射冲洗钻头泥包，从而实现随钻解卡。其技术方案：上、下接头连接处设置有驱动组件；驱动组件由驱动组件电磁阀、柱塞、弹簧、中心管和挡块组成；下接头上设置有喷液组件、锁紧组件和主体截流组件；喷液组件由弹簧座、喷液阀弹簧、喷液阀阀芯、喷液阀阀座、喷液阀阀盖和流道组成；锁紧组件由锁紧块和锁紧阀阀座组成；主体截流组件由阀板、伸缩销轴、扭簧和扭簧封盖组成。本发明在井下具有随钻解卡功能，可进行智能控制，减少钻井非工作时间，减少钻井成本，提高钻井安全。

技术领域

本发明涉及智能钻井随钻解卡装置，该装置通过智能控制高压钻井液，从环空喷射冲洗钻头泥包，从而实现随钻解卡，属于石油天然气钻井装置技术领域。

背景技术

在泥页岩地层的钻井过程中，由于泥页岩黏土矿物含量较高(30％～50％)，当使用水基钻井液时容易与水发生反应进而膨胀，膨胀的黏土具有黏性，易于黏附于切削齿和钻头体上造成钻头泥包。钻头泥包会造成在钻井过程中水眼堵死、排屑槽及刀翼被井底、井壁和未及时上返的岩屑等包裹住，造成泵压升高，钻速降低的现象，泥包的产生严重影响了钻头的正常使用。

为了解决钻头泥包以至钻井事故的发生，传统的解决方法为：(1)发现钻头有泥包迹象，应当立即停钻，并将低固相钻井液在第一时间打入井内清洗钻头；(2)及时调整泥浆性能，配置润滑剂和表面活性剂，对井底进行清洗，确保钻头表面清洁，从而解除泥包；(3)停止钻进，提高排量加强水力冲洗效果，上提钻头脱离井底，提高转速增大离心力，使泥块易于甩出，并上下大幅度活动几次，然后将钻头下压至井底，不开转盘循环5～10min，将上述过程反复操作；如果在2个循环周内无效，则应当考虑起钻。传统的解决方法虽然可以解决钻头泥包，但不能随钻解卡，且不能智能控制，其解卡效率低，非工作时间长，解卡风险大，难以满足实际需要。

本专利提出了智能钻井随钻解卡装置，可实现随钻智能解卡，是一种高效、安全、智能化的解卡装置。

发明内容

本发明的目的：为了高效、经济、安全地解决现有石油钻井过程中可能出现的泥包卡钻事故问题，提供了智能钻井随钻解卡装置，该装置在井下具有随钻解卡功能，可进行智能控制，减少钻井非工作时间，减少钻井成本，提高钻井安全。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：

智能钻井随钻解卡装置，主要是由上接头1、下接头13、驱动组件、喷液组件8、锁紧组件和主体截流组件组成，上接头1尾部通过螺纹与下接头13端部连接；其特征在于：上接头1上安装有驱动组件电磁阀2和柱塞4，通过驱动组件电磁阀2的开闭来控制高压液体进出液压腔3，通过柱塞4的往返运动来实现阀板12的启闭；下接头13上安装有弹簧6；驱动组件由驱动组件电磁阀2、柱塞4、弹簧6、中心管7和挡块5组成；柱塞4与挡块5接触，弹簧6、挡块5和中心管7接触；喷液组件8由弹簧座8-1、喷液阀弹簧8-2、喷液阀阀芯8-3、喷液阀阀座8-6、喷液阀阀盖8-4和流道8-5组成，在正常钻井的过程中，喷液阀弹簧8-2处于预压缩状态，流道8-5处于关闭状态；锁紧组件由锁紧块15和锁紧阀阀座14组成，在正常钻井的过程中，锁紧块15处于缩回状态；主体截流组件由阀板12、伸缩销轴11、扭簧10和扭簧封盖9组成，在正常钻井过程中，扭簧10处于压缩状态，阀板12处于开启状态。

驱动组件由驱动组件电磁阀2、柱塞4、弹簧6、中心管7和挡块5组成，在正常钻井的过程中，驱动组件电磁阀2处于关闭状态，液压腔3中存在高压液体，柱塞4远离驱动组件电磁阀2，弹簧6处于压缩状态，中心管7顶开阀板12，阀板12开启；在发生泥包卡钻时，驱动组件电磁阀2打开，液压腔3中的高压液体流入钻柱内部，柱塞4靠近驱动组件电磁阀2，中心管7不再顶开阀板12，阀板12关闭。