页岩气开发双作用耦合连续油管减阻器.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CN108678674A(43)申请公布日2018.10.19(21)申请号201810806328.0(22)申请日2018.07.20(71)申请人西安石油大学地址710065陕西省西安市电子二路东段18号(72)发明人窦益华王智勇冉东曹银萍郑杰郑新权邱金平(74)专利代理机构西安智大知识产权代理事务所61215代理人王晶(51)Int.Cl.E21B7/24(2006.01)E21B17/20(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称页岩气开发双作用耦合连续油管减阻器(57)摘要页岩气开发双作用耦合连续油管减阻器，包括上接头、涡轮动力源、偏心质量振动组、流体振动腔室、下接头和外壳，上接头、外壳、流体振动腔室和下接头由上至下依次相连；外壳内部沿外壳方向相同方向设置有芯轴，芯轴通过空心支承设置在上壳体的内壁上，空心支承与芯轴接触一端可旋转，芯轴上侧安装有涡轮动力源，所述的芯轴下侧安装有偏心质量振动组，外壳端部通过接口处螺纹与流体振动腔室联接为一体；通过各个部件之间的多级振动的耦合效应来产生持续可靠的振动将连续油管与井壁之间的静摩擦力转化为动摩擦力，以削减连续油管与井壁之间的磨阻、甚至解除连续油管“锁死”现象。CN108678674ACN108678674A权利要求书1/1页1.页岩气开发双作用耦合连续油管减阻器，其特征在于，包括上接头(1)、涡轮动力源、偏心质量振动组、流体振动腔室、下接头(15)和外壳(6)，所述的上接头(1)、外壳(6)、流体振动腔室和下接头(15)由上至下依次相连；所述的外壳(6)内部设置有芯轴(4)，所述的芯轴(4)通过空心支承(2)设置在上壳体(6)的内壁上，所述的空心支承(2)与芯轴(4)接触一端可旋转，所述的芯轴(4)上侧安装有涡轮动力源，所述的芯轴(4)下侧安装有偏心质量振动组，所述的外壳(6)端部通过接口处螺纹与流体振动腔室联接为一体。2.根据权利要求1所述的页岩气开发双作用耦合连续油管减阻器，其特征在于，所述的涡轮动力源包括两端的一级涡轮(5)和位于一级涡轮(5)之间的4个二级涡轮(3)。3.根据权利要求1所述的页岩气开发双作用耦合连续油管减阻器，其特征在于，所述的偏心质量振动组包括4个带有偏心质量的凸轮(7)，所述的凸轮(7)以间隙配合的方式安装在芯轴(4)上，相邻两组偏心质量凸轮间相差60°相位角。4.根据权利要求1所述的页岩气开发双作用耦合连续油管减阻器，其特征在于，所述的流体振动腔室包括与外壳(6)直接相接的上整流接口(8)，上整流接口(8)下侧依次相接有上振动腔室(9)、下振动腔室(12)和下整流接口(14)，所述的上振动腔室(9)内侧设置，2个下漩涡脱落球(10)，芯轴(4)与下漩涡脱落球(10)之间和下漩涡脱落球(10)之间分别设置有压缩弹簧(11)，所述的下漩涡脱落球(10)与下整流接口(14)之间设置有锥形弹簧(13)，锥形弹簧(13)位于下整流接口(14)的突出台阶上。5.根据权利要求4所述的页岩气开发双作用耦合连续油管减阻器，其特征在于，所述的下漩涡脱落球(10)分别位于上振动室(9)和下振动室(12)内。2CN108678674A说明书1/3页页岩气开发双作用耦合连续油管减阻器技术领域[0001]本发明石油行业应用连续油管开发页岩气过程中减小连续油管磨阻的减阻器技术领域，特别涉及页岩气开发双作用耦合连续油管减阻器。背景技术[0002]页岩气是源岩排烃残余的主要产物，存在于盆地沉积层中，属于非常规油气资源。在30年前美国就开始研究页岩气的开采技术，目前的年产量相当于我国各类天然气年产量的总和。我国具有丰富的页岩气，但研究较晚。页岩气成藏条件及物性特殊，开采难度大，需要采用新的钻井技术及开采工艺。[0003]近年来，连续油管技术逐渐成熟，应用于特殊工艺油气井钻井、不压井作业、水平井冲砂等工艺中，为开发特殊油气藏发挥了重要作用。连续管技术已经广泛应用在石油勘探与开发领域中，显示出了良好的发展前景，成为石油工程技术的特色技术之一。但由于连续管具有尺寸相对小、柔性相对大、不旋转以及加压困难等特点，导致其与井壁之间的摩擦阻力较大，传递到钻头上的有效钻压很小。在连续管入井过程中，在注入力和井底摩擦力的共同作用下，容易发生屈曲，甚至造成连续管的“锁死”，从而限制了连续管在大位移井和水平井中的应用。[0004]连续油管减阻器作为连续管井下工具组合之一，它的应用可以有效减小连续管与井壁间的摩擦阻力，提高机械钻速，缩短作业周期，提高连续管钻井效率，延长连续油管的下入延伸尺寸。目前，国外已研制出多种连续管井下减阻器，且在连续管实际作业中取得了良好的应用效果，而国内的该项研究处于起步阶段，因此对