一种近钻头水力冲击提速工具.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116025284A(43)申请公布日2023.04.28(21)申请号202111257861.4E21B21/10(2006.01)(22)申请日2021.10.27E21B41/00(2006.01)(71)申请人中国石油天然气集团有限公司地址100007北京市东城区东直门北大街9号申请人中国石油集团渤海钻探工程有限公司(72)发明人王建龙郑锋柳鹤于琛刘轩(74)专利代理机构北京市恒有知识产权代理事务所(普通合伙)11576专利代理师郭文浩尹文会(51)Int.Cl.E21B7/18(2006.01)E21B21/00(2006.01)E21B21/08(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种近钻头水力冲击提速工具(57)摘要本发明涉及石油天然气钻探技术领域，尤其涉及一种近钻头水力冲击提速工具，旨在解决钻井循环压力达到钻井泵耐压极限之后，难以通过提高钻井排量、提高钻头水眼压降等方式提高钻井速度的问题。本发明包括主体和设置于主体内的循环封堵机构，主体的下侧设置有大流道和小流道，循环封堵机构包括阻流器，阻流器的下侧可封堵大流道的入口或解除对大流道的入口的封堵。阻流器打开大流道的入口时，钻井液从大流道和小流道通过；阻流器封堵大流道的入口时，钻井液从小流道通过，钻井液的流通截面减小，在钻井液流量不变的前提下，钻井液流速提高，冲击击井底岩屑和岩石，以达到清洗井底、提高破岩效率的效果，从而提高钻井速度。CN116025284ACN116025284A权利要求书1/2页1.一种近钻头水力冲击提速工具，其特征在于，包括主体(100)和设置于主体(100)内的循环封堵机构(200)；所述主体(100)的下侧设置有大流道(a)和小流道(b)，所述循环封堵机构(200)包括阻流器(210)，所述阻流器(210)的下侧可封堵所述大流道(a)的入口或解除对所述大流道(a)的入口的封堵；所述阻流器(210)打开所述大流道(a)的入口时，钻井液从所述大流道(a)和所述小流道(b)通过；所述阻流器(210)封堵所述大流道(a)的入口时，钻井液从所述小流道(b)通过，钻井液的流通截面减小。2.根据权利要求1所述的近钻头水力冲击提速工具，其特征在于，所述循环封堵机构(200)还包括设置于所述阻流器(210)上方的凸轮转子(220)；所述凸轮转子(220)设置有高点(221)和低点(222)，所述高点(221)和所述低点(222)在所述凸轮转子(220)旋转过程中交替与所述阻流器(210)的上端相抵；所述高点(221)与所述阻流器(210)接触时，所述阻流器(210)封堵所述大流道(a)的入口；所述低点(222)与所述阻流器(210)接触时，所述阻流器(210)打开所述大流道(a)的入口。3.根据权利要求2所述的近钻头水力冲击提速工具，其特征在于,所述循环封堵机构(200)还包括连接于所述阻流器(210)上端的传导盘(230)，所述传导盘(230)的外缘与所述高点(221)和所述低点(222)交替接触。4.根据权利要求3所述的近钻头水力冲击提速工具，其特征在于，所述循环封堵机构(200)还包括复位筒(240)；所述复位筒(240)内设置有弹簧，所述阻流器(210)中部设置有圆形压板，所述弹簧设置于所述圆形压板的下方；所述弹簧具有伸长的趋势；在所述凸轮转子(220)由所述高点(221)向所述低点(222)转动过程中，所述弹簧推动所述阻流器(210)上移，以将所述大流道(a)的入口打开。5.根据权利要求4所述的近钻头水力冲击提速工具，其特征在于，所述循环封堵机构(200)还包括动力轮(250)；所述动力轮(250)的外缘均布有叶片，所述动力轮(250)与所述凸轮转子(220)连接，所述动力轮(250)转动带动所述凸轮转子(220)旋转。6.根据权利要求5所述的近钻头水力冲击提速工具，其特征在于，所述主体(100)内设置有梯腔块(300)，所述梯腔块(300)设置有偏心孔，所述偏心孔的内径从入口到出口逐渐变小，所述偏心孔的出口对正所述叶片。7.根据权利要求6所述的近钻头水力冲击提速工具，其特征在于，所述主体(100)内还设置有上支撑块(400)，所述上支撑块(400)设置于所述梯腔块(300)的下方，所述凸轮转子(220)和所述动力轮(250)设置于所述上支撑块(400)的内腔，所述上支撑块(400)的内腔与所述偏心孔连通。8.根据权利要求7所述的近钻头水力冲击提速工具，其特征在于,所述主体(100)内还设置有位于所述上支撑块(400)下方的下支撑块(500)；2CN116025284A权利要求书2/2页所述下支撑块(500)上设置有过流孔(510)，所述过流孔(510)