基于雙壁鉆桿和井下動(dòng)力鉆具的防卡鉆鉆井裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于一種防卡鉆鉆井裝置，尤其涉及一種基于雙壁鉆桿和井下動(dòng)力鉆具的防卡鉆鉆井裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鉆井過程中會(huì)鉆遇松散層、粘土、泥巖、頁巖等水敏性地層，在這類地層中由于巖層遇水極易出現(xiàn)膨脹、縮徑和剝落等問題，從而嚴(yán)重威脅著鉆具在井內(nèi)的安全。在這類地層鉆進(jìn)過程中泥漿使用稍有不慎或者突遇停電、泥漿不循環(huán)的情況下，很容易導(dǎo)致粘卡。所以，在這種地層中鉆進(jìn)時(shí)，最常見的問題就是粘吸卡鉆事故。
[0003]研宄得出井壁上有濾餅的存在是造成粘吸卡鉆的內(nèi)在原因。濾餅的形成有三種原因:第一是吸附，鉆井液中的固相顆粒吸附在巖石表面；第二是沉積，鉆井液在流動(dòng)過程中，靠近井壁的流速幾乎等于零，鉆井液中的固相顆粒便沉積在井壁上；第三是濾失作用，它加速了鉆井液中固相顆粒在滲透性巖層表面的沉積；因此，粘吸卡鉆的預(yù)防措施首先要能夠避免和減少沉積于井壁上的濾餅。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中預(yù)防粘吸卡鉆的措施主要集中在合理的人工操作和鉆井液的使用方面，例如:做好固控工作和使用中性鉆井液；現(xiàn)有技術(shù)尚不能從鉆井方法和鉆井裝置方面預(yù)防粘吸卡鉆事故的發(fā)生；并且，現(xiàn)有技術(shù)中的預(yù)防措施對(duì)鉆井工人的操作和鉆井液的選用要求十分嚴(yán)苛，稍有不慎便極易造成粘吸卡鉆事故的發(fā)生；輕者，強(qiáng)拉或套銑可在3?5天內(nèi)處理完畢；重者，則要10?30天處理完畢，甚至造成鉆具和油井報(bào)廢，從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
[0005]由此，本發(fā)明人憑借多年從事相關(guān)行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐，提出一種基于雙壁鉆桿和井下動(dòng)力鉆具的防卡鉆鉆井裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種基于雙壁鉆桿和井下動(dòng)力鉆具的防卡鉆鉆井裝置，在對(duì)人工操作和鉆井液選用要求并不嚴(yán)苛的情況下，能有效減少和減小濾餅沉積在井壁上，進(jìn)而預(yù)防粘吸卡鉆事故發(fā)生。
[0007]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種基于雙壁鉆桿和井下動(dòng)力鉆具的防卡鉆鉆井裝置，所述防卡鉆鉆井裝置包括有多根順序排列串接的雙壁鉆桿，各雙壁鉆桿之間連接有一旋轉(zhuǎn)噴射除砂裝置，最末一根雙壁鉆桿的底端連接一轉(zhuǎn)換接頭，該轉(zhuǎn)換接頭下端連接井下動(dòng)力鉆具。
[0008]在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述旋轉(zhuǎn)噴射除砂裝置由中心管和同心間隔設(shè)置于中心管外側(cè)的外殼體構(gòu)成；所述中心管上、下兩端分別與其上方和下方的雙壁鉆桿的內(nèi)管固定連接，所述外殼體的上、下兩端分別與一上接頭和一下接頭密封轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述上接頭與其上方的雙壁鉆桿的外管密封插接，所述下接頭與其下方的雙壁鉆桿的外管密封插接；所述中心管外壁面順序固定套設(shè)有多個(gè)定子，所述外殼體內(nèi)壁面與所述多個(gè)定子相對(duì)的位置固定套設(shè)有多個(gè)轉(zhuǎn)子；所述外殼體上沿其周向均布有多個(gè)貫穿其殼壁的射流孔。
[0009]在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述中心管由同軸設(shè)置的上中心管和下中心管螺紋固定連接構(gòu)成，所述下中心管上段外壁設(shè)有外徑小于上中心管外徑的第一階梯定位段，所述多個(gè)定子順序固定套設(shè)于第一階梯定位段。
[0010]在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述外殼體由同軸設(shè)置的上殼體和下殼體螺紋固定連接構(gòu)成；所述下殼體上段內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)徑大于上殼體內(nèi)徑的第二階梯定位段，該第二階梯定位段與所述第一階梯定位段相對(duì)設(shè)置，所述多個(gè)轉(zhuǎn)子順序固定套設(shè)于該第二階梯定位段。
[0011]在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述多個(gè)定子的上、下端同心設(shè)置有一第一隔套；所述多個(gè)轉(zhuǎn)子的上、下端同心設(shè)置有一第二隔套。
[0012]在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述上殼體內(nèi)壁與上接頭外壁之間設(shè)有第一 TC軸承，由此構(gòu)成所述外殼體上端與上接頭的密封轉(zhuǎn)動(dòng)連接；所述下殼體內(nèi)壁與下接頭外壁之間設(shè)有第二 TC軸承和第三TC軸承，第二 TC軸承和第三TC軸承之間還設(shè)有多個(gè)滾珠軸承，由此構(gòu)成所述外殼體下端與下接頭的密封轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
[0013]在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，第一 TC軸承的TC靜套螺紋固定連接于上接頭外壁，第一 TC軸承的TC動(dòng)套螺紋固定連接于上殼體內(nèi)壁；第二 TC軸承和第三TC軸承的TC靜套螺紋固定連接于下接頭外壁，第二 TC軸承和第三TC軸承的TC動(dòng)套螺紋固定連接于下殼體內(nèi)壁；所述多個(gè)滾珠軸承的上、下端同心設(shè)置有一第三隔套。
[0014]在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述射流孔設(shè)置四個(gè)；各射流孔從外殼體上由內(nèi)向外傾斜向上設(shè)置。
[0015]在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述轉(zhuǎn)換接頭由上部同心雙接頭和下部單接頭一體成型，所述同心雙接頭包括底端密封連接的接頭內(nèi)管和接頭外管，接頭外管上沿其周向均布有多個(gè)貫通管壁的回流孔；所述下部單接頭設(shè)有向上與接頭內(nèi)管導(dǎo)通的中心孔道；所述同心雙接頭與其上方的雙壁鉆桿連接，所述接頭外管與其上方的雙壁鉆桿的外管密封插接，所述接頭內(nèi)管與其上方的雙壁鉆桿的內(nèi)管固定連接；所述單接頭與其下方的井下動(dòng)力鉆具連接。
[0016]在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述回流孔設(shè)置四個(gè)。
[0017]由上所述，發(fā)明基于雙壁鉆桿和井下動(dòng)力鉆具的防卡鉆鉆井裝置，在對(duì)人工操作和鉆井液選用要求并不嚴(yán)苛的情況下，能有效減少和減小濾餅沉積在井壁上，進(jìn)而預(yù)防粘吸卡鉆事故發(fā)生。
【附圖說明】
[0018]以下附圖僅旨在于對(duì)本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中:
[0019]圖1:為本發(fā)明基于雙壁鉆桿和井下動(dòng)力鉆具的防卡鉆鉆井裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2:為本發(fā)明中旋轉(zhuǎn)噴射除砂裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3:為圖1中C處局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4:為圖1中A-A處剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5:為本發(fā)明中轉(zhuǎn)換接頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖6:為圖5中B-B處剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照【附圖說明】本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0026]如圖1所示，本發(fā)明提出一種基于雙壁鉆桿和井下動(dòng)力鉆具的防卡鉆鉆井裝置100，所述防卡鉆鉆井裝置100包括有多根順序排列串接的雙壁鉆桿1，各雙壁鉆桿I之間連接有一旋轉(zhuǎn)噴射除砂裝置2，最末一根雙壁鉆桿I的底端連接一轉(zhuǎn)換接頭3，該轉(zhuǎn)換接頭3下端連接井下動(dòng)力鉆具4。
[0027]如圖2、圖3和圖4所示，所述旋轉(zhuǎn)噴射除砂裝置2由中心管21和同心間隔設(shè)置于中心管21外側(cè)的外殼體22構(gòu)成；所述中心管21上、下兩端分別與其上方和下方的雙壁鉆桿I的內(nèi)管11固定連接，所述外殼體22的上、下兩端分別與一上接頭23和一下接頭24密封轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述上接頭23與其上方的雙壁鉆桿I的外管12密封插接，所述下接頭24與其下方的雙壁鉆桿I的外管12密封插接；所述中心管21外壁面順序固定套設(shè)有多個(gè)定子25，所述外殼體22內(nèi)壁面與所述多個(gè)定子25相對(duì)的位置固定套設(shè)有多個(gè)轉(zhuǎn)子26 ;所述外殼體22上沿其周向均布有多個(gè)貫穿其殼壁的射流孔2211。在本實(shí)施方式中，所述射流孔2211設(shè)置四個(gè)；各射流孔2211從外殼體22上由內(nèi)向外傾斜向上設(shè)置(如圖2所示)。
[0028]進(jìn)一步，如圖2、圖4所示，在本實(shí)施方式中，所述中心管21由同軸設(shè)置的上中心管211和下中心管212螺紋固定連接構(gòu)成，所述下中心管212上段外壁設(shè)有外徑小于上中心管外徑的第一階梯定位段2121，所述多個(gè)定子25順序固定套設(shè)于第一階梯定位段2121上。所述外殼體22由同軸設(shè)置的上殼體221和下殼體222螺紋固定連接構(gòu)成；所述下殼體222上段內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)徑大于上殼體內(nèi)徑的第二階梯定位段2221，該第二階梯定位段2221與所述第一階梯定位段2121相對(duì)設(shè)置，所述多個(gè)轉(zhuǎn)子26順序固定套設(shè)于該第二階梯定位段2221上。所述多個(gè)定子25的上、下端同心設(shè)置有一第一隔套251，定子25周向由鍵252固定在下中心管212上；所述多個(gè)轉(zhuǎn)子26的上、下端同心設(shè)置有一第二隔套261，轉(zhuǎn)子26周向由鍵262固定在下殼體222上。
[0029]在本實(shí)施方式中，如圖5、圖6所示，所述轉(zhuǎn)換接頭3由上部同心雙接頭31和下部單接頭32 —體成型構(gòu)成，所述同心雙接頭31包括底端密封連接的接頭內(nèi)管311和接頭外管312，接頭外管312上沿其周向均布有多個(gè)貫通管壁的回流孔3121 ;在本實(shí)施方式中，所述回流孔3121設(shè)置四個(gè)；所述下部單接頭32設(shè)有向上與接頭內(nèi)管311導(dǎo)通的中心孔道321 ;所述同心雙接頭31與其上方的雙壁鉆桿I連接，具體的，所述接頭外管3