[发明专利]具有起钻制动功能的钻井提速提效工具

说明书

具有起钻制动功能的钻井提速提效工具，扭冲外体上端固定安装钻杆接头，下端固定安装有连接套，换向阀管内空腔作为中心腔，截流喷嘴通过喷嘴接头固定安装于花键连接头顶部，花键连接头底部固定安装钻头接头，连接套与花键连接头通过花键滑动连接，带动截流喷嘴在排液腔内上升/下降实现中心腔钻井液变径增压的启动/制动，连接套下部设有用于限位花键连接头轴向移动距离的限位台阶。能使本工具在起钻循环时停止运行，不做无钻进时的无用功，而在钻头接触地层钻进时，截流喷嘴立即封闭流道使工具恢复运行，大幅提升工具的纯钻使用寿命，使工具在钻井时的进尺更长。

技术领域

本发明涉及钻井行业钻井配套设备技术领域，尤其是具有起钻制动功能的钻井提速提效工具。

背景技术

随着开采地层深度的增加，开采地层结构变得越来越复杂，开采难度增大，尤其对深井、超深井、水平井的开采，在深度地层岩石的可钻性较低，钻进过程单位进尺增加对钻头的磨损越大，进尺速度减缓，钻井成本高的问题越来越突出。特别在超深井的复杂地层，钻采过程中经常发生开塌、井漏、井底压力高、油气泄漏等危险突发事件。还有在非均质地层夹层多、溶岩多的地方。都需要钻具取钻停止钻头钻进来处理所发生的问题，而起钻之时虽巳停止钻头进级，但仍需继续进行钻井液的循环或在钻井液循环中加堵漏剂进行处理，待井中的异常情况排除钻具才可继读钻进。为此经常产生钻具空转循环时间大大超过纯钻时间的情况。严重影响了钻具使用寿命。因此要提高钻井效率、降低钻井成本是目前国内外石油钻采行业亟需解决的关键问题。

目前提高钻井速度的钻井工具，是以各种冲击器为主，液动冲击器可以有效提高PDC钻头的单位进尺速度，大幅提高钻井效率，缩短钻井周期，有效降低钻井成本，提高经济效益。但是目前一些单位研发的液动冲击器存在结构复杂，有多种活动零件，不能耐钻井液高压冲蚀，机械磨损大，零件使用效率低，使用寿命短及工作过程中的稳定性差等问题。

因此，解决上述问题，提供一种结构简单，零件量少，零件难磨损能耐高压冲蚀，能解决现有冲击器循环时间过长纯钻时间太少寿命短的缺陷，和单次冲击力过小等问题的钻井扭力冲击提速提效工具，具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而设计的一种具有起钻制动功能的钻井提速提效工具，具有起钻制动功能的钻井提速提效工具，包括由上至下依次相连的钻杆接头、扭冲总成、截流喷嘴移动总成和钻头接头，扭冲总成包括扭冲外体、换向阀和冲击锤，截流喷嘴移动总成包括截流喷嘴、喷嘴接头、连接套、花键连接头，扭冲总成由外至内依次套设有扭冲外体、冲击锤和换向阀，扭冲外体上端固定安装钻杆接头，下端固定安装有连接套，换向阀管内空腔作为中心腔，扭冲总成与截流喷嘴移动总成之间留有供截流喷嘴上升移动封闭中心腔的排液腔，中心腔下方设有截流喷嘴，截流喷嘴通过喷嘴接头固定安装于花键连接头顶部，花键连接头底部固定安装钻头接头，花键连接头内设用于连通截流喷嘴和钻头接头的排液流道，喷嘴接头上开有若干用于连通排液腔和排液流道的排泄孔，连接套与花键连接头通过花键滑动连接，带动截流喷嘴在排液腔内上升/下降实现中心腔钻井液变径增压的启动/制动，连接套下部设有用于限位花键连接头轴向移动距离的限位台阶。

优选的，扭冲总成还包括用于轴向限位换向阀和冲击锤的上、下盖座，冲击锤和换向阀两端的端面均为水平面且两者相持平，上、下盖座分别对应换向阀和冲击锤的上、下端面设置，上盖座上开有用于连通中心腔和钻杆接头的钻井液通孔，下盖座相对中心腔开有与截流喷嘴外径相吻合的内孔。

优选的，上盖座上方与钻杆接头之间设有用于限位上盖座的上锁圈，下盖座与连接套之间设有用于限位下盖座的下锁圈，上、下锁圈分别通过扭冲外体两端的上、下内螺纹螺接于扭冲外体内壁。

优选的，冲击锤包括冲击锤头和启动锤头，冲击锤头和启动锤头均两两对称中心腔设置，扭冲外体内壁对应冲击锤头内凹形成用于供冲击锤头周向扭转运动的冲击腔，换向阀外壁对应启动锤头内凹形成用于供启动锤头周向扭转运动的启动腔，扭冲总成上还设有用于高压钻井液进出启动腔和冲击腔的进出液流道组。