一種近鉆頭可調(diào)控鉆壓短節(jié)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種近鉆頭可調(diào)控鉆壓短節(jié)，屬油氣開采鉆井井下工具技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在傳統(tǒng)的油氣開采中，鉆頭的旋轉(zhuǎn)是通過(guò)鉆柱旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。鉆頭旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)過(guò)程要承受鉆柱施加的鉆壓。鉆頭承受鉆壓的能力與鉆頭的類型、鉆井工況和待鉆地層有關(guān)。工作過(guò)程中，鉆井工人通常都是通過(guò)監(jiān)測(cè)鉆壓值，使其保持在上限鉆壓值之下，以提高鉆頭使用壽命。若鉆井過(guò)程中，鉆頭的鉆壓值高于預(yù)設(shè)上限值時(shí)，鉆頭在鉆進(jìn)過(guò)程將會(huì)快速損壞，而更換鉆頭需要起下鉆，降低鉆井實(shí)效，增加勞動(dòng)強(qiáng)度，并且增加了鉆井成本。由此可知，鉆井過(guò)程中，將鉆頭承載鉆壓控制在預(yù)設(shè)上限值即可提高鉆頭使用壽命和鉆井效率，又能降低鉆井成本?；诖耍枰邪l(fā)設(shè)計(jì)一種在鉆井過(guò)程中，可將鉆頭承載鉆壓控制在預(yù)設(shè)上限值上，從而提高鉆頭使用壽命和鉆井效率，并降低鉆井成本的井下工具。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于:提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性好，可有效實(shí)現(xiàn)井下鉆壓的控制，從而提高鉆頭使用壽命和鉆井效率，并降低鉆井成本的近鉆頭可調(diào)控鉆壓短節(jié)。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0005]—種近鉆頭可調(diào)控鉆壓短節(jié)，包括殼體、上心軸、下心軸和阻尼器，其特征在于:殼體內(nèi)裝有上心軸，上心軸的下端通過(guò)密封圈和阻尼器滑動(dòng)安裝有下心軸，下心軸的上端面與上心軸之間設(shè)置有心軸伸縮腔;阻尼器下方的上心軸和下心軸之間設(shè)置有偏置元件;所述的殼體上設(shè)置有錐形流道，上心軸上設(shè)置有中心孔；中心孔和錐形流道連通，下心軸上設(shè)置有分流孔和過(guò)流腔，過(guò)流腔與中心孔之間通過(guò)分流孔連通。
[0006]所述的下心軸上端呈內(nèi)齒狀，與上心軸下端連接，其中心位置形成環(huán)形空腔，用于裝配偏置元件和連接安裝鉆頭。
[0007]所述的偏置元件為螺旋壓縮彈簧、蝶形彈簧或可變螺距彈簧。
[0008]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果在于:
[0009]1)鉆井過(guò)程中，通過(guò)監(jiān)測(cè)鉆井液的液壓來(lái)控制軸向驅(qū)動(dòng)力，具有操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，可有效提尚鉆頭的使用壽命；
[0010]2)工作過(guò)程中，下心軸沿軸向伸出和壓縮，可有效防止卡住不易取出的問(wèn)題；
[0011]3)通過(guò)偏置元件提供的偏置力，可使下心軸保持在一個(gè)平衡位置，減緩其磨損，有效提高了鉆井效率和經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的裝配結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是本實(shí)用新型工作狀態(tài)示意圖。
[0014]圖中，1、殼體，2、上心軸，3、密封圈，4、阻尼器，5、偏置元件，6、下心軸，7、過(guò)流腔，
8、分流孔，9、錐形流道，10、中心孔，11、心軸伸縮腔，12、鉆柱，13、鉆頭。
【具體實(shí)施方式】
[0015]該近鉆頭可調(diào)控鉆壓短節(jié)包括殼體1、上心軸2、下心軸6和阻尼器4。殼體1內(nèi)裝有上心軸2，上心軸2的下端通過(guò)密封圈3和阻尼器4滑動(dòng)安裝有下心軸6，下心軸6的上端面與上心軸2之間設(shè)置有心軸伸縮腔11。下心軸6上端呈內(nèi)齒狀，與上心軸2下端連接，其中心位置形成環(huán)形空腔，阻尼器4下方的上心軸2和下心軸6之間的環(huán)形空腔用于裝配偏置元件5和連接安裝鉆頭13。
[0016]殼體1上設(shè)置有錐形流道9，上心軸1上設(shè)置有中心孔10;中心孔10和錐形流道9連通。
[0017]下心軸6上設(shè)置有分流孔8和過(guò)流腔7，過(guò)流腔7與中心孔10之間通過(guò)分流孔8連通。
[0018]該近鉆頭可調(diào)控鉆壓短節(jié)安裝時(shí)，通過(guò)殼體1上端的錐形流道9螺紋安裝在鉆柱12上，偏置元件5上端與上心軸2接觸，下心軸6在軸向力的作用下，可沿著上心軸2伸出和壓縮。
[0019]工作時(shí)，鉆井液經(jīng)地面栗通過(guò)鉆柱12然后到達(dá)中心孔10，沿分流孔8的方向最后到達(dá)鉆頭13，以達(dá)到對(duì)鉆頭13的冷卻和潤(rùn)滑作用。
[0020]在鉆井過(guò)程中，若鉆井工人卸載掉施加在鉆頭上的鉆壓，下心軸6會(huì)因鉆壓的突然改變而撞擊上心軸2的邊緣，而阻尼器4將緩沖下心軸6的沖擊力，避免對(duì)上心軸2造成破壞。偏置元件5與上心軸2的上邊緣相接觸。偏置元件5可以是螺旋壓縮彈簧、蝶形彈簧或可變螺距彈簧。偏置元件5有一個(gè)恒定的偏置力，當(dāng)鉆壓值大于偏置元件5的偏置力時(shí)，下心軸6將向上心軸2移動(dòng)，并且通過(guò)在地面所監(jiān)測(cè)到的鉆井液液壓變化產(chǎn)生的壓力信號(hào)，地面鉆井工人判斷鉆壓值是否超過(guò)其預(yù)設(shè)上限值而改變鉆壓(參見附圖1)。
[0021]當(dāng)上心軸2上的上密封面與下心軸6上的下密封面完全接觸在一起，即可形成液體密封;表明鉆壓值大于偏置元件5的偏置力。但此時(shí)上心軸2上的上密封面與下心軸6上的下密封面并沒(méi)有形成完全密封，鉆井液仍可以從下心軸6的過(guò)流腔7中流過(guò)而到達(dá)鉆頭13。過(guò)流孔13的作用就是防止液封時(shí)鉆井液的壓力過(guò)大而對(duì)內(nèi)部零件造成的破壞，并且避免鉆頭13因沒(méi)有鉆井液而造成損傷(參見附圖2)。
[0022]上心軸2上的上密封面與下心軸6上的下密封面接觸在一起形成液封時(shí)，鉆井液的液壓也隨之增大，地面的鉆井工人可以根據(jù)監(jiān)測(cè)的液壓值，減小鉆壓。當(dāng)鉆壓值減小，下心軸6受到偏置部件5的偏置力，上心軸2上的上密封面與下心軸6上的下密封面分開，液封解除，鉆頭正常工作。
[0023]該近鉆頭可調(diào)控鉆壓短節(jié)操作簡(jiǎn)單、密封性好、使用壽命長(zhǎng)，可廣泛用于鉆井作業(yè)中，可有效提高鉆頭和井下工具的服役壽命。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種近鉆頭可調(diào)控鉆壓短節(jié)，包括殼體(1)、上心軸(2)、下心軸(6)和阻尼器(4)，其特征在于:殼體(1)內(nèi)裝有上心軸(2)，上心軸(2)的下端通過(guò)密封圈(3)和阻尼器(4)滑動(dòng)安裝有下心軸(6)，下心軸(6)的上端面與上心軸(2)之間設(shè)置有心軸伸縮腔(11);阻尼器(4)下方的上心軸(2)和下心軸(6)之間設(shè)置有偏置元件(5);所述的殼體(1)上設(shè)置有錐形流道(9)，上心軸(2)上設(shè)置有中心孔(10);中心孔(10)和錐形流道(9)連通，下心軸(6)上設(shè)置有分流孔(8)和過(guò)流腔(7)，過(guò)流腔(7)與中心孔(10)之間通過(guò)分流孔(8)連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種近鉆頭可調(diào)控鉆壓短節(jié)，其特征在于:所述的下心軸(6)上端呈內(nèi)齒狀，與上心軸(2)下端連接，其中心位置形成環(huán)形空腔，用于裝配偏置元件(5)和連接安裝鉆頭(13)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種近鉆頭可調(diào)控鉆壓短節(jié)，其特征在于:所述的偏置元件(5)為螺旋壓縮彈簧、蝶形彈簧或可變螺距彈簧。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種近鉆頭可調(diào)控鉆壓短節(jié)，屬油氣開采鉆井井下工具技術(shù)領(lǐng)域。該鉆壓短節(jié)包括殼體、上心軸、下心軸和阻尼器，殼體內(nèi)裝有上心軸，上心軸的下端通過(guò)密封圈和阻尼器滑動(dòng)安裝有下心軸，下心軸的上端面與上心軸之間設(shè)置有心軸伸縮腔；阻尼器下方的上心軸和下心軸之間設(shè)置有偏置元件。該鉆壓短節(jié)通過(guò)偏置元件提供的偏置力，可使下心軸保持在一個(gè)平衡位置，減緩其磨損，有效提高了鉆井效率和經(jīng)濟(jì)效益。具有操作簡(jiǎn)單、密封性好、使用壽命長(zhǎng)，可廣泛用于鉆井作業(yè)中，并有效提高鉆頭和井下工具的服役壽命。
【IPC分類】E21B19/08
【公開號(hào)】CN205135465
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520994698
【發(fā)明人】劉少胡, 肖暉
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)江大學(xué)
【公開日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年12月6日