自适应旋转扭力脉冲射流钻井装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109736708A(43)申请公布日2019.05.10(21)申请号201811620686.9(22)申请日2018.12.28(71)申请人杨进地址830002新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市天山区建国路108号2号楼1单元303号(72)发明人杨进(74)专利代理机构重庆市信立达专利代理事务所(普通合伙)50230代理人包晓静(51)Int.Cl.E21B7/18(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图5页(54)发明名称自适应旋转扭力脉冲射流钻井装置(57)摘要本发明公开了石油开采技术领域中的一种自适应旋转扭力脉冲射流钻井装置。包括空心的接头体，所述接头体内间隙配合有下接头，下接头内过盈配合有利用脉冲射流带动下接头与接头体之间产生相对转动的涡轮。本技术方案采用空心直连式通道，钻井液按照重力势能和喷射的初速度直接涌入接头体中带动涡轮转动，钻井液在流动时不受腔室内液压的阻流效果，解决了装置的施力不均现象，提升了钻井的准确度，同时本技术方案利用脉冲射流作用进行钻井，当钻井液受重力影响和钻铤的压力输出，钻井液在涡轮上产生竖直的分力和水平的分力，此时力矩依次通过涡轮、下接头和接头体传递到钻头，钻头对岩层产生轴向和径向的冲击，加快了破岩效率。CN109736708ACN109736708A权利要求书1/1页1.自适应旋转扭力脉冲射流钻井装置，其特征在于：包括空心的接头体，所述接头体内间隙配合有下接头，下接头内过盈配合有利用脉冲射流带动下接头与接头体之间产生相对转动的涡轮。2.根据权利要求1所述的自适应旋转扭力脉冲射流钻井装置，其特征在于：下接头包括身部和尾部，身部的左侧和右侧都开有至少2组圆形锁眼，身部内焊接有水平杆，且水平杆表面开有通孔，水平杆将身部分为上螺旋室和下脉冲室。3.根据权利要求2所述的自适应旋转扭力脉冲射流钻井装置，其特征在于：所述上螺旋室内包括与水平杆的中部焊接的竖直杆，竖直杆螺栓连接涡轮，所述涡轮包括至少8组顺时针倾斜的叶片，叶片沿螺旋曲线的轨迹径向分布于螺旋杆表面，且叶片与上螺旋室采用过盈配合。4.根据权利要求3所述的自适应旋转扭力脉冲射流钻井装置，其特征在于：下脉冲室的底部侧壁向内凸有放置台，放置台与水平杆之间卡合有内芯。5.根据权利要求2所述的自适应旋转扭力脉冲射流钻井装置，其特征在于：所述下接头的尾部上方外突有用于放置接头体的平台，平台与接头体之间采用间隙配合，尾部的下方开有连接用于连接钻头的螺纹槽。6.根据权利要求5所述的自适应旋转扭力脉冲射流钻井装置，其特征在于：接头体从上到下依次包括螺纹口和径向的橡胶圈，接头体的最低端外突形成有嘴部。7.根据权利要求6所述的自适应旋转扭力脉冲射流钻井装置，其特征在于：所述嘴部直径大于下接头的身部2-5mm。8.根据权利要求7所述的自适应旋转扭力脉冲射流钻井装置，其特征在于：所述接头体与橡胶圈连接处开有径向的螺孔。9.根据权利要求8所述的自适应旋转扭力脉冲射流钻井装置，其特征在于：所述橡胶圈为耐油橡胶圈。2CN109736708A说明书1/4页自适应旋转扭力脉冲射流钻井装置技术领域[0001]本发明涉及石油开采技术领域，是一种自适应旋转扭力脉冲射流钻井装置。背景技术[0002]在石油开采步骤中破岩步骤往往是花费最大，工具损耗最严重的步骤，其中与岩层直接接触的钻头在开采过程中需要多次更换，极大的影响了开采效率同时加大了开采成本。[0003]为了解决上述问题，公开号为CN108729854A的现有技术，从转换接头上进行改进(转换接头在石油、天然气和地质钻井作业中起钻柱构件的转换连接作用，是连接上部钻具与下部钻具的主要工具之一)。利用脉冲射流产生的压力带动冲击锤产生往复的高频冲击，提高开采效率，同时改变钻头的粘滑震动现象提高钻头的使用寿命。[0004]上述技术方案虽然利用脉冲射流技术解决了传统技术存在的缺陷，但是在实际操作中流体是否流入各个流道不仅仅取决于阀组的开合与重力，还取决于当时腔室内流体压力的大小，流体不能自适应流动，在实际使用上述方案时，往往会造成阻流现象，从而使两个冲击锤震动的频率不相等，产生的钻井斜度不规则，此时开采设备无法正常下潜，被岩层卡住，同时不规则的井体在开采时往往会造成坍塌、堵塞等安全隐患。[0005]本发明者是长期从事一线石油开采装置设计的工程师，在长期的石油开采中早已设计研发出了一种自适应旋转扭力脉冲射流钻井装置，解决了岩层开采中钻头损耗和钻井倾斜角度不规则的技术问题，并且早已取得了巨大的商业成功，发明人为了维护自身法益且促进石油开采技术的进步，而对自身的商业秘密转化为专利保护。发明内容[0006]为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种自适应旋转扭力脉冲射流钻