一種射流搖臂式大直徑擴(kuò)孔工具的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種油氣井工程中煤層氣、頁(yè)巖氣、致密氣等低效氣藏開(kāi)發(fā)用擴(kuò)孔工具，特別涉及一種射流搖臂式大直徑擴(kuò)孔工具。該裝置的上接頭下端連接主體，上接頭內(nèi)壁上連接有加速噴嘴，主體內(nèi)壁上連接有內(nèi)管加速器，內(nèi)管加速器上端與加速噴嘴下端之間形成蓄能腔，主體下端通過(guò)中空軸承連接刀體，刀體下端設(shè)計(jì)有PDC牙輪，PDC牙輪上鑲嵌PDC齒，刀體內(nèi)設(shè)計(jì)有與中空軸承、主體內(nèi)部連通的流道。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了能夠下入小通徑，擴(kuò)后井眼達(dá)到500mm以上，孔徑增幅約350％，抗扭強(qiáng)度大于30KN，工具本體小，有效提高擴(kuò)孔效率，保護(hù)儲(chǔ)層避免傷害，提高導(dǎo)流能力，提高了低效油氣藏開(kāi)發(fā)效率。
【專利說(shuō)明】一種射流搖臂式大直徑擴(kuò)孔工具

【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實(shí)用新型涉及一種油氣井工程中煤層氣、頁(yè)巖氣、致密氣等低效氣藏開(kāi)發(fā)用擴(kuò)孔工具，特別涉及一種射流搖臂式大直徑擴(kuò)孔工具。

【背景技術(shù)】
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[0002]煤層氣、頁(yè)巖氣、致密氣等低效氣藏資源屬于新型、高效、潔凈的非常規(guī)能源。國(guó)外對(duì)非常規(guī)能源的開(kāi)發(fā)已進(jìn)入商業(yè)化階段，國(guó)內(nèi)已完成了勘探與開(kāi)發(fā)試驗(yàn)，目前進(jìn)入規(guī)模開(kāi)發(fā)階段。
[0003]在非常規(guī)低效氣藏開(kāi)發(fā)技術(shù)中還面臨著許多關(guān)鍵難題，其中如何在保障儲(chǔ)層環(huán)境良好的情況下，提高低滲透率地層的導(dǎo)流能力是當(dāng)前非常規(guī)油氣資源實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)的技術(shù)難點(diǎn)。從美國(guó)、加拿大等國(guó)外非常規(guī)油氣資源的開(kāi)發(fā)實(shí)踐中得出，對(duì)“三低”氣藏(低壓、低滲、低豐度)開(kāi)發(fā)，采取大直徑擴(kuò)孔工藝技術(shù)，在儲(chǔ)層保護(hù)、提高導(dǎo)流能力、輔助后續(xù)作業(yè)、減少?gòu)?fù)雜情況處理時(shí)效等方面獲得了顯著效果，進(jìn)一步提高了低效油氣藏和煤層氣井開(kāi)發(fā)效率。
[0004]國(guó)內(nèi)、外鉆井過(guò)程中擴(kuò)大井眼直徑多采用擴(kuò)孔器，從擴(kuò)孔器技術(shù)上分析，國(guó)內(nèi)在常規(guī)擴(kuò)孔領(lǐng)域(小直徑擴(kuò)孔，擴(kuò)后孔徑增幅在20%?30% )工藝技術(shù)較為成熟；所用擴(kuò)孔器主要有雙中心鉆頭、偏心擴(kuò)孔鉆頭、機(jī)械式roc擴(kuò)眼器、液壓牙輪式roc擴(kuò)孔工具，擴(kuò)孔后井徑增幅有限且多屬于完鉆后擴(kuò)孔；國(guó)外擴(kuò)孔技術(shù)較為先進(jìn)，除常規(guī)擴(kuò)孔技術(shù)外，已形成隨鉆擴(kuò)孔技術(shù)系列，但擴(kuò)后井徑增幅范圍較小，孔徑增幅僅15%?25%。在大直徑擴(kuò)孔技術(shù)方面國(guó)內(nèi)、外相關(guān)研究報(bào)道較少。
實(shí)用新型內(nèi)容:
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種射流搖臂式大直徑擴(kuò)孔工具，該裝置實(shí)現(xiàn)了能夠下入小通徑，擴(kuò)后井眼達(dá)到500mm以上，孔徑增幅約350%，抗扭強(qiáng)度大于30KN，工具本體小，有效提聞擴(kuò)孔效率，保護(hù)儲(chǔ)層避免傷害，提聞導(dǎo)流能力，提聞了低效油氣臧開(kāi)發(fā)效率。克服了現(xiàn)有擴(kuò)孔器擴(kuò)后井徑增幅范圍小的不足。
[0006]本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:一種射流搖臂式大直徑擴(kuò)孔工具，包括上接頭和主體；上接頭下端連接主體，上接頭內(nèi)壁上連接有加速噴嘴，主體內(nèi)壁上連接有內(nèi)管加速器，內(nèi)管加速器上端與加速噴嘴下端之間形成蓄能腔，主體下端通過(guò)中空軸承連接刀體，刀體下端設(shè)計(jì)有PDC牙輪，PDC牙輪上鑲嵌PDC齒，刀體內(nèi)設(shè)計(jì)有與中空軸承、主體內(nèi)部連通的流道，PDC牙輪下端設(shè)計(jì)有噴射噴嘴，流道與噴射噴嘴相連通，流道與噴射噴嘴的連通通道設(shè)計(jì)成“L”狀。
[0007]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型能夠下入小通徑，擴(kuò)后井眼達(dá)到500mm以上，孔徑增幅約350%，抗扭強(qiáng)度大于30KN，工具本體小，有效提高擴(kuò)孔效率，保護(hù)儲(chǔ)層避免傷害，提聞導(dǎo)流能力，提聞了低效油氣減開(kāi)發(fā)效率?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】:
[0008]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0009]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
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[0010]如圖1所示，一種射流搖臂式大直徑擴(kuò)孔工具，包括上接頭I和主體2 ;上接頭I下端連接主體2，上接頭I內(nèi)壁上連接有加速噴嘴4，主體2內(nèi)壁上連接有內(nèi)管加速器7，內(nèi)管加速器7上端與加速噴嘴4下端之間形成蓄能腔6，主體2下端通過(guò)中空軸承9連接刀體5，刀體5下端設(shè)計(jì)有PDC牙輪3，PDC牙輪3上鑲嵌PDC齒8，刀體5內(nèi)設(shè)計(jì)有與中空軸承9、主體2內(nèi)部連通的流道10，PDC牙輪3下端設(shè)計(jì)有噴射噴嘴11，流道10與噴射噴嘴11相連通，流道10與噴射噴嘴11的連通通道設(shè)計(jì)成“L”狀。
[0011]使用時(shí)，上接頭I與下井管竄相連。同時(shí)上接頭I也是保護(hù)接頭，保護(hù)與PDC牙輪3的正常工作。在上接頭I中設(shè)置加速噴嘴4配合主體2中的蓄能腔6、內(nèi)管加速器7內(nèi)部的加速流道，形成流體增壓、加速、射流等系統(tǒng)功能，利用流體力學(xué)突流理論，相同流量的流體由寬環(huán)空流經(jīng)窄環(huán)空過(guò)程中流速增加，動(dòng)能提高，射流能力增強(qiáng)，提高PDC牙輪3下端噴射噴嘴11的射流能力，輔助破巖；經(jīng)過(guò)中空軸承9與刀體5形成的內(nèi)部流體通道，實(shí)現(xiàn)主體2與PDC牙輪3的流體水力連接和密封。流體由主體2中蓄能腔6、內(nèi)管加速器7內(nèi)部的加速流道中經(jīng)過(guò)“增壓、加速、射流”運(yùn)動(dòng)，再由中空軸承9輸送到刀體5內(nèi)的流道10和噴射噴嘴11，流道10與噴射噴嘴11的連通通道設(shè)計(jì)成“L”狀，一方面流體射入起到推動(dòng)PDC牙輪3的作用，同時(shí)噴射噴嘴11設(shè)計(jì)在PDC牙輪3的下方，向下噴射作用，也推動(dòng)PDC牙輪3向上，與主體2形成一定角度，當(dāng)施工排量達(dá)到要求，形成的工具角即能鎖定，PDC牙輪3 —方面通過(guò)切削、碰撞再加上輔助射流形成高壓流體輔助破巖。
[0012]可以理解的是，以上關(guān)于本實(shí)用新型的具體描述，僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型而并非受限于本實(shí)用新型實(shí)施例所描述的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行修改或等同替換，以達(dá)到相同的技術(shù)效果；只要滿足使用需要，都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種射流搖臂式大直徑擴(kuò)孔工具，包括上接頭(I)和主體(2);其特征在于:上接頭(I)下端連接主體(2)，上接頭(I)內(nèi)壁上連接有加速噴嘴(4)，主體(2)內(nèi)壁上連接有內(nèi)管加速器(7)，內(nèi)管加速器(7)上端與加速噴嘴(4)下端之間形成蓄能腔￠)，主體(2)下端通過(guò)中空軸承(9)連接刀體(5)，刀體(5)下端設(shè)計(jì)有PDC牙輪(3)，PDC牙輪(3)上鑲嵌PDC齒(8)，刀體(5)內(nèi)設(shè)計(jì)有與中空軸承(9)、主體⑵內(nèi)部連通的流道(10)，PDC牙輪(3)下端設(shè)計(jì)有噴射噴嘴(11)，流道(10)與噴射噴嘴(11)相連通，流道(10)與噴射噴嘴(II)的連通通道設(shè)計(jì)成“L”狀。
【文檔編號(hào)】E21B10/26GK204082010SQ201420464316
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年8月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月18日
【發(fā)明者】高清春, 馮悅剛, 吳興國(guó), 丁文正, 陳思路, 高瑋, 李壯, 李俊杞, 雷鑒暄, 張政, 曹生, 張世軍, 劉孟玲, 王西貴, 富新穎, 吳宇嘉, 甄廣峰, 黃顯德, 張巍, 李濤, 孟慶林, 張升峰 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)長(zhǎng)城鉆探工程有限公司