[发明专利]一种减振提速装置

说明书

技术领域

本发明涉及到一种石油天然气勘探与开发领域的钻井减振提速装置，尤其涉及到一种石油钻井用减振提速装置。

背景技术

随着石油勘探与开发领域所钻的井越来越深，地层越来越硬，地层的岩性硬度等状况也越来越复杂。当钻遇这样的地层时，会出现机械钻速低、钻柱振动强烈、钻井周期长和钻井成本高等问题。为此提高机械钻速和缩短钻井周期是钻井工程师一直追求的目标。钻柱在井下工作时，受力状况和工作环境异常恶劣，所以极易引起钻柱的振动，严重影响了钻柱和钻头的寿命。实践表明：（1）在钻柱的振动中，对钻柱寿命影响最大的是纵向振动；（2）高速射流中混入一定比例的固相颗粒，形成磨料射流，射流和固相颗粒冲击研磨岩石，可显著降低岩石破碎的门限钻压，提高破碎效率。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种减振提速装置，该减振提速装置利用钻柱的纵向振动，转化成错流阀处的脉冲射流，利用射流在射流孔出口处产生的局部低压，将环空岩屑引入工具内部，在混流阀内和钻井液充分混合，经瓶颈式喷嘴喷出，形成磨料射流作用于井底，利用射流和岩屑颗粒的研磨作用，降低岩石的门限钻压，提高破岩效率。

本发明提供一种减振提速装置，包括减振轴，所述减振轴的上端连接转换接头，减振轴的外部顺次套设有上接头和壳体，所述壳体下方连接下接头，所述壳体与减振轴之间安装有错流阀，所述下接头的内部安装有混流阀和喷嘴，且混流阀处于喷嘴的上方。

还包括碟形弹簧，所述碟形弹簧安装于壳体和减振轴之间，并处于错流阀的上方。

还包括第一密封圈，所述第一密封圈处于减振轴和上接头之间。

还包括第二密封圈，所述第二密封圈处于减振轴和错流阀之间。

所述减振轴内部中空，从上至下分为四段，分别为第一段、第二段、第三段和第四段，其中所述第一段的外壁横截面为六方形，第二段、第三段和第四段的外壁截面为圆形，且外壁的直径递减。

所述第一密封圈安装于减振轴第二段的外壁上，所述第二密封圈安装于减振轴第三段的外壁上。

所述错流阀的侧壁沿径向均匀分布有4个错流阀径向射流孔，且所述错流阀径向射流孔的下方还沿轴向均匀分布有4个分别与之连通的错流阀轴向射流孔。

所述混流阀、壳体和错流阀围成圆柱形卷吸腔。

所述混流阀的中心具有扶正腔，于扶正腔的外侧对称分布有两个半月形混流通道，所述扶正腔和两个半月形混流通道在混流阀的底部连通并形成混合腔。

本发明具有的优点在于：

（1）本发明提供的一种减振提速装置的结构简单，易损件少，能适应各种地层，在不影响正常钻进的情况下提高钻井速度，延长钻杆和钻头的寿命，为缩短钻井周期和减少钻井成本提供了一种有效途径，具有很好的现场应用前景。

（2）本发明提供的一种减振提速装置采用碟形弹簧，刚度大，缓冲吸振能力强，所需空间小、组合使用方便、维修换装容易，而且经济、安全性高，使用寿命长。

（3）本发明提供的一种减振提速装置的长度短，连接使用方便，不影响其他井下工具的使用。

（4）本发明提供的一种减振提速装置，将环空岩屑引入到装置内部形成磨料射流，降低岩石门限钻压，提高机械钻速，使井下能量利用率得到提高。

附图说明

图1：本发明提供的一种减振提速装置的结构示意图之一；

图2：本发明提供的一种减振提速装置的结构示意图之二；

图3：图2中B-B位置的剖面图；

图4：图2中C-C位置的剖面图；

图5：图2中D-D位置的剖面图；

图6：图2中I-I位置的剖面图；

图7：图2中J-J位置的剖面图.

图中：

1-转换接头；2-减振轴；3-上接头；4、8-方形密封圈；5-碟形弹簧；6-壳体；7-内六角螺丝； 9-错流阀；10-混流阀；11-瓶颈式喷嘴；12-下接头；13-卷吸腔；14-减振腔；15-筛网堵头；21-节流通道；22-减振轴径向射流孔； 23-减振轴内流道；61-环空岩屑吸入孔；62-呼吸孔；63-定位凸台；91-错流阀轴向射流孔；92-错流阀径向射流孔；101-混合腔；102-扶正腔； 103-半月形混流通道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。