[发明专利]一种近钻头可调控钻压短节

摘要

本发明涉及一种近钻头可调控钻压短节，属油气开采钻井井下工具技术领域。该钻压短节包括壳体、上心轴、下心轴和阻尼器，壳体内装有上心轴，上心轴的下端通过密封圈和阻尼器滑动安装有下心轴，下心轴的上端面与上心轴之间设置有心轴伸缩腔；阻尼器下方的上心轴和下心轴之间设置有偏置元件。该钻压短节通过偏置元件提供的偏置力，可使下心轴保持在一个平衡位置，减缓其磨损，有效提高了钻井效率和经济效益。具有操作简单、密封性好、使用寿命长，可广泛用于钻井作业中，并有效提高钻头和井下工具的服役寿命。

主权项

1.一种近钻头可调控钻压短节，包括壳体（1）、上心轴（2）、下心轴（6）和阻尼器（4），其特征在于：壳体（1）内装有上心轴（2），上心轴（2）的下端通过密封圈（3）和阻尼器（4）滑动安装有下心轴（6），下心轴（6）的上端面与上心轴（2）之间设置有心轴伸缩腔（11）；下心轴（6）在轴向力的作用下，可沿着上心轴（2）伸出和压缩；阻尼器（4）用于缓冲下心轴（6）的冲击力，避免对上心轴（2）造成破坏；阻尼器（4）下方的上心轴（2）和下心轴（6）之间设置有偏置元件（5）；下心轴（6）上端呈内齿状，与上心轴（2）下端连接，其中心位置形成环形空腔，用于装配偏置元件（5）和连接安装钻头（13）；偏置元件（5）为螺旋压缩弹簧、蝶形弹簧或可变螺距弹簧；偏置元件（5）上端与上心轴（2）接触，所述的壳体（1）上设置有锥形流道（9），上心轴（2）上设置有中心孔（10）；中心孔（10）和锥形流道（9）连通，下心轴（6）上设置有分流孔（8）和过流腔（7），过流腔（7）与中心孔（10）之间通过分流孔（8）连通；上述近钻头可调控钻压短节的工作过程为：1）、钻井液经地面泵通过钻柱（12）然后到达中心孔（10），沿分流孔（8）的方向最后到达钻头（13）；2）、偏置元件（5）具有恒定的偏置力，当钻压值大于偏置元件（5）的偏置力时，下心轴（6）将向上心轴（2）移动，并且通过在地面所监测到的钻井液液压变化产生的压力信号，地面钻井工人判断钻压值是否超过其预设上限值而改变钻压；3）、当上心轴（2）上的上密封面与下心轴（6）上的下密封面完全接触在一起，即可形成液体密封；表明钻压值大于偏置元件（5）的偏置力；但此时上心轴（2）上的上密封面与下心轴（6）上的下密封面并没有形成完全密封，钻井液仍可从下心轴（6）的过流腔（7）中流过而到达钻头（13）；过流腔（7）的作用就是防止液封时钻井液的压力过大而对内部零件造成的破坏，并避免钻头（13）因没有钻井液而造成损伤；4）、上心轴（2）上的上密封面与下心轴（6）上的下密封面接触在一起形成液封时，钻井液的液压也随之增大，地面的钻井工人可以根据监测的液压值，减小钻压；5）、当钻压值减小，下心轴（6）受到偏置元件（5）的偏置力，上心轴（2）上的上密封面与下心轴（6）上的下密封面分开，液封解除，钻头正常工作。