一種旋轉射流螺桿扶正器的制造方法
【技術領域】
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[0001]本實用新型屬于石油天然氣鉆探類鉆井井下工具技術領域，涉及一種新型的旋轉射流螺桿扶正器。
【背景技術】
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[0002]隨著油氣勘探開發(fā)的需要，深井、復雜井、特殊工藝井數(shù)量逐年上升，在鉆井過程中出現(xiàn)的井漏問題一直是十分棘手的難題，處理井漏浪費了大量的人力、財力和時間，嚴重的井漏會引發(fā)井壁坍塌、卡鉆和井噴事故，更有甚者會導致井眼報廢，造成巨大的經(jīng)濟損失。我國各油田均有不同程度的井漏問題，特別是西部油氣田深井的孔、洞和裂縫性井漏問題更加突出，如塔里木盆地、準格爾盆地的山前構造帶、吐哈油田的丘陵地區(qū)、長慶油田的西峰地區(qū)和四川的川東地區(qū)等，新疆托普臺地區(qū)二疊系井漏概率超過70%，在鉆井、固井中出現(xiàn)漏失的幾率較高，嚴重影響井下安全作業(yè)，且現(xiàn)有的承壓堵漏技術耗時長，易出現(xiàn)后續(xù)作業(yè)再次漏失，嚴重制約了勘探開發(fā)提速提效的步伐。
[0003]目前，通常采用化學堵漏方法，如橋堵技術和凝膠封堵技術，但這兩種技術的承壓能力差，堵漏劑無法與井壁有機融合，未達到無孔不入的封堵作用，缺少深入井壁的作用力，沒有解決井漏的根本問題；ZL 200720148879.X公開了一種物理法隨鉆防漏堵漏井下工具，包括工具體、側噴嘴、中心分流管，工具體上開有分流管，分流管的兩端設有側噴嘴，當鉆井液流體進入工具體后，通過1?4個分流孔將18%左右的流量分流到兩個側噴嘴，利用該工具將栗入的流量分流極小部分，以水力射流的方式直接射向漏失地層，配合合適的鉆井液體系，在漏失層井壁形成“人造井壁”，堵漏劑與井壁有機融合在一起，有效地解決化學靜堵或水泥漿封堵后鉆開又漏的難題。但是，該工具需配合雙公短接與螺桿連接，鉆具組合復雜，連接后影響螺桿的使用壽命，而且泥餅的壓實強度需進一步提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]本實用新型的發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術存在的缺點，尋求設計提供一種旋轉射流螺桿扶正器，解決現(xiàn)有技術中的防漏堵漏井下工具與螺桿連接不便、降低螺桿使用壽命的問題。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的主體結構包括柱狀本體、介質(zhì)通過孔、扶正凸條、旁通孔、旋轉射流噴嘴、環(huán)形密封圈、卡簧和螺桿；柱狀本體的上端設置有螺桿，下端為內(nèi)螺紋連接結構，柱狀本體通過內(nèi)螺紋連接結構與外接的鉆頭連接；柱狀本體的中間設有軸向延伸的介質(zhì)通過孔，來自螺桿的介質(zhì)由介質(zhì)通過孔中通過；柱狀本體的外周面上均勻設有三個結構相同的扶正凸條，扶正凸條的螺旋狀盤設在柱狀本體上，扶正凸條的延伸方向與柱狀本體的母線相交，且扶正凸條在各個點處的延伸方向與柱狀本體過該點的母線之間的夾角一樣，每個扶正凸條上均開設有旁通孔，旁通孔將介質(zhì)通過孔與外界連通；旁通孔內(nèi)密封安裝有旋轉射流噴嘴，旋轉射流噴嘴的外周面上密封套設有環(huán)形密封圈，環(huán)形密封圈的外周面與旁通孔的孔壁密封配合，旋轉射流噴嘴通過環(huán)形密封圈和卡簧密封裝設在旁通孔中；環(huán)形密封圈套設在旋轉射流噴嘴的內(nèi)段上，卡簧設在旋轉射流噴嘴的外段上。
[0006]本實用新型所述旁通孔為靠近柱狀本體中心的階梯孔，內(nèi)側旁通孔的直徑小于外側旁通孔的直徑，旁通孔的數(shù)量根據(jù)實際需要至少開有兩個。
[0007]本實用新型所述旋轉射流噴嘴由葉輪和殼體組成，葉輪置于殼體的空腔體內(nèi)，葉輪為三頭矩形螺旋狀結構，葉輪的螺旋翼旋轉方向為右旋，葉輪的兩端為錐體結構，起導流作用；殼體為空心管柱結構，殼體的出口呈錐形，其出口內(nèi)徑小于葉輪的螺旋翼外徑，防止葉輪脫落，旋轉射流噴嘴的殼體通過卡簧卡裝在外側旁通孔內(nèi)，殼體的外管壁上安裝有環(huán)形密封圈；葉輪的螺旋翼外徑大于內(nèi)側旁通孔的直徑，便于將葉輪卡裝在殼體的腔體內(nèi)。
[0008]本實用新型所述卡簧的內(nèi)緣卡設在旋轉射流噴嘴的外周面上開設的環(huán)槽內(nèi)，卡簧的外緣卡設在旁通孔孔壁上開設的環(huán)槽內(nèi)。
[0009]本實用新型在使用時，將柱狀本體的上端與螺桿連接為一體，下端通過內(nèi)螺紋連接結構直接與鉆頭連接，當鉆井液進入柱狀本體后，部分流量的鉆井液經(jīng)柱狀本體的旁通孔分流到旋轉射流噴嘴，在旋轉射流噴嘴出口處形成旋轉水力射流，利用形成的旋轉水力射流能量對井壁的沖擊壓力作用，把混入鉆井液中的隨鉆防漏堵漏材料有針對性的強力推向漏失井壁巖石的縫隙和裂縫，在井壁形成致密的、有承壓能力的泥餅和屏蔽環(huán)，有效提高漏失井壁的封堵能力，從而增大井壁的承壓能力和鉆井液密度的安全窗口，滿足固井作業(yè)時的承壓要求，避免地層發(fā)生漏失。
[0010]本實用新型與現(xiàn)有技術相比，其結構簡單，使用方便，加工精度要求低，成本少，解決了大排量條件下分流孔易沖蝕的問題，而且對螺桿的改變小，降低了影響螺桿使用壽命的風險，采用的旋轉射流噴嘴能實現(xiàn)360°全面覆蓋，在大于直徑311.1_尺寸井眼中快速鉆進時，消除易產(chǎn)生的噴射盲區(qū)，提高隨鉆堵漏效果；旋轉射流噴嘴內(nèi)部的葉輪使形成的旋轉射流速度分布相對均勻，有利于井壁穩(wěn)定和泥餅的形成，降低了工具沖蝕井壁的風險，在旁通孔中密封裝設旋轉射流噴嘴，使用螺桿提速的同時還可實現(xiàn)微裂縫地層的隨鉆輔助堵漏，拓寬了螺桿的使用范圍。
【附圖說明】
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[0011]圖1是本實用新型的主體結構原理示意圖。
[0012]圖2是本實用新型B-B剖面的結構原理示意圖。
【具體實施方式】
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[0013]下面通過實施例并結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0014]實施例:
[0015]本實施例的主體結構包括柱狀本體1、介質(zhì)通過孔2、扶正凸條3、旁通孔4、旋轉射流噴嘴5、環(huán)形密封圈6、卡簧7和螺桿8 ;柱狀本體1的上端設置有螺桿8，下端為內(nèi)螺紋連接結構，柱狀本體1通過內(nèi)螺紋連接結構與外接的鉆頭連接；柱狀本體1的中間設有軸向延伸的介質(zhì)通過孔2，來自螺桿8的介質(zhì)由介質(zhì)通過孔2中通過；柱狀本體1的外周面上均勻設有三個結構相同的扶正凸條3，扶正凸條3的螺旋狀盤設在柱狀本體1上，扶正凸條3的延伸方向與柱狀本體1的母線相交，且扶正凸條3在各個點處的延伸方向與柱狀本體1過該點的母線之間的夾角一樣，每個扶正凸條3上均開設有旁通孔4，旁通孔4將介質(zhì)通過孔2與外界連通；旁通孔4內(nèi)密封安裝有旋轉射流噴嘴5，旋轉射流噴嘴5的外周面上密封套設有環(huán)形密封圈6，環(huán)形密封圈6的外周面與旁通孔4的孔壁密封配合，旋轉射流噴嘴5通過環(huán)形密封圈6和卡簧7密封裝設在旁通孔4中；環(huán)形密封圈6套設在旋轉射流噴嘴5的內(nèi)段上，卡簧7設在旋轉射流噴嘴5的外段上。
[0016]本實施例所述旁通孔4為靠近柱狀本體1中心的階梯孔，內(nèi)側旁通孔4的直徑小于外側旁通孔4的直徑，旁通孔的數(shù)量根據(jù)實際需要至少開有兩個。
[0017]本實施例所述旋轉射流噴嘴5由葉輪和殼體組成，葉輪置于殼體的空腔體內(nèi)，葉輪為三頭矩形螺旋狀結構，葉輪的螺旋翼旋轉方向為右旋，葉輪的兩端為錐體結構，起導流作用；殼體為空心管柱結構，殼體的出口呈錐形，其出口內(nèi)徑小于葉輪的螺旋翼外徑，防止葉輪脫落，旋轉射流噴嘴5的殼體通過卡簧7卡裝在外側旁通孔4內(nèi)，殼體的外管壁上安裝有環(huán)形密封圈6 ;葉輪的螺旋翼外徑大于內(nèi)側旁通孔4的直徑，便于將葉輪卡裝在殼體的腔體內(nèi)。
[0018]本實施例所述卡簧7的內(nèi)緣卡設在旋轉射流噴嘴5的外周面上開設的環(huán)槽內(nèi)，卡簧7的外緣卡設在旁通孔4孔壁上開設的環(huán)槽內(nèi)。
[0019]本實施例在使用時，將柱狀本體1的上端與螺桿8連接為一體，下端通過內(nèi)螺紋連接結構直接與鉆頭連接，當鉆井液進入柱狀本體1后，部分流量的鉆井液經(jīng)柱狀本體1的旁通孔4分流到旋轉射流噴嘴5，在旋轉射流噴嘴5出口處形成旋轉水力射流，利用形成的旋轉水力射流能量對井壁的沖擊壓力作用，把混入鉆井液中的隨鉆防漏堵漏材料有針對性的強力推向漏失井壁巖石的縫隙和裂縫，在井壁形成致密的、有承壓能力的泥餅和屏蔽環(huán)，有效提高漏失井壁的封堵能力，從而增大井壁的承壓能力和鉆井液密度的安全窗口，滿足固井作業(yè)時的承壓要求，避免地層發(fā)生漏失。
【主權項】
1.一種旋轉射流螺桿扶正器，其特征在于主體結構包括柱狀本體、介質(zhì)通過孔、扶正凸條、旁通孔、旋轉射流噴嘴、環(huán)形密封圈、卡簧和螺桿；柱狀本體的上端設置有螺桿，下端為內(nèi)螺紋連接結構，柱狀本體通過內(nèi)螺紋連接結構與外接的鉆頭連接；柱狀本體的中間設有軸向延伸的介質(zhì)通過孔，柱狀本體的外周面上均勻設有三個結構相同的扶正凸條，扶正凸條的螺旋狀盤設在柱狀本體上，扶正凸條的延伸方向與柱狀本體的母線相交，且扶正凸條在各個點處的延伸方向與柱狀本體過該點的母線之間的夾角一樣，每個扶正凸條上均開設有旁通孔，旁通孔內(nèi)密封安裝有旋轉射流噴嘴，旋轉射流噴嘴的外周面上密封套設有環(huán)形密封圈，環(huán)形密封圈的外周面與旁通孔的孔壁密封配合，旋轉射流噴嘴通過環(huán)形密封圈和卡簧密封裝設在旁通孔中；環(huán)形密封圈套設在旋轉射流噴嘴的內(nèi)段上，卡簧設在旋轉射流噴嘴的外段上。2.根據(jù)權利要求1所述的旋轉射流螺桿扶正器，其特征在于所述旁通孔為靠近柱狀本體中心的階梯孔，內(nèi)側旁通孔的直徑小于外側旁通孔的直徑，旁通孔的數(shù)量根據(jù)實際需要至少開有兩個。3.根據(jù)權利要求1所述的旋轉射流螺桿扶正器，其特征在于所述旋轉射流噴嘴由葉輪和殼體組成，葉輪置于殼體的空腔體內(nèi)，葉輪為三頭矩形螺旋狀結構，葉輪的螺旋翼旋轉方向為右旋，葉輪的兩端為錐體結構；殼體為空心管柱結構，殼體的出口呈錐形，其出口內(nèi)徑小于葉輪的螺旋翼外徑，旋轉射流噴嘴的殼體通過卡簧卡裝在外側旁通孔內(nèi)，殼體的外管壁上安裝有環(huán)形密封圈；葉輪的螺旋翼外徑大于內(nèi)側旁通孔的直徑。4.根據(jù)權利要求1所述的旋轉射流螺桿扶正器，其特征在于所述卡簧的內(nèi)緣卡設在旋轉射流噴嘴的外周面上開設的環(huán)槽內(nèi)，卡簧的外緣卡設在旁通孔孔壁上開設的環(huán)槽內(nèi)。
【專利摘要】本實用新型屬于石油天然氣鉆探類鉆井井下工具技術領域，涉及一種新型的旋轉射流螺桿扶正器，柱狀本體的上端設置有螺桿，下端為內(nèi)螺紋連接結構，柱狀本體的中間設有軸向延伸的介質(zhì)通過孔，柱狀本體的外周面上均勻設有三個結構相同的扶正凸條，扶正凸條的螺旋狀盤設在柱狀本體上，每個扶正凸條上均開設有旁通孔，旁通孔內(nèi)密封安裝有旋轉射流噴嘴，旋轉射流噴嘴的外周面上密封套設有環(huán)形密封圈，環(huán)形密封圈的外周面與旁通孔的孔壁密封配合，旋轉射流噴嘴通過環(huán)形密封圈和卡簧密封裝設在旁通孔中；環(huán)形密封圈套設在旋轉射流噴嘴的內(nèi)段上，卡簧設在旋轉射流噴嘴的外段上；其結構簡單，使用方便，加工精度要求低，成本少。
【IPC分類】E21B17/10, E21B33/13
【公開號】CN205036316
【申請?zhí)枴緾N201520805246
【發(fā)明人】林英松, 黃名召, 蔣金寶, 雷云軍
【申請人】中國石油大學(華東), 中國石油集團海洋工程有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年10月16日