一種氣體鉆水平井隨鉆自動(dòng)噴射清巖短節(jié)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及石油與天然氣鉆井技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及一種氣體鉆水平井隨鉆自動(dòng)噴射清巖短節(jié)。
【背景技術(shù)】
[0002]氣體鉆水平井過(guò)程中，由于鉆桿偏心，井眼軌跡不規(guī)則，井眼傾角較大，加上巖肩自身的重力作用，很容易在井眼低邊形成巖肩床。巖肩床的存在，增加了鉆具的扭矩和磨阻，使得鉆速降低，很容易造成卡鉆、掩埋鉆具等井下復(fù)雜事故的發(fā)生，后期還會(huì)影響測(cè)井、下套管和固井作業(yè)的正常進(jìn)行。因此，若能發(fā)明一種簡(jiǎn)單、實(shí)用、能及時(shí)有效清除巖肩床的裝置，將會(huì)大大提高井眼的凈化效率，確保安全、快速、有效的鉆進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是:提供一種氣體鉆水平井隨鉆自動(dòng)噴射清巖短節(jié)。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0005]本實(shí)用新型一種氣體鉆水平井隨鉆自動(dòng)噴射清巖短節(jié)，包括母扣、鉆桿、單向閥、閥球、閥座、閥桿、噴嘴、波紋管、儲(chǔ)氣室、公扣。噴嘴采用鋁合金制成，向前傾斜，噴射角度為120°。波紋管通過(guò)螺紋分別與閥桿和儲(chǔ)氣室連接。儲(chǔ)氣室和波紋管連通，內(nèi)含有一定量的氣體，通過(guò)閥桿可給閥球一定的壓力。閥球?yàn)閷?shí)心球，閥球、閥座、閥桿由鋁合金制成閥球和閥桿通過(guò)焊接相連接，閥球、閥座、波紋管、儲(chǔ)氣室控制閥門的開啟和關(guān)閉。單向閥控制環(huán)空流體進(jìn)入閥門，防止高速氣流沖擊鉆桿。母扣和公扣可分別與前后鉆桿相連接。當(dāng)短節(jié)前方環(huán)空區(qū)域產(chǎn)生巖肩床時(shí)，短節(jié)附近氣體壓力逐漸升高，閥門內(nèi)部氣體便會(huì)擠壓波紋管，使得儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體對(duì)閥球的壓力變大。如果該壓力大于鉆桿內(nèi)氣體對(duì)閥球的作用力，閥門便自動(dòng)開啟，鉆桿內(nèi)高壓氣體通過(guò)閥球與閥座之間的空隙進(jìn)入閥門內(nèi)部，通過(guò)噴嘴后，形成高速流動(dòng)的氣流，沖擊、清除巖肩床，凈化井眼。巖肩床被清除后，波紋管和儲(chǔ)氣室內(nèi)氣壓降低，閥門則自動(dòng)關(guān)閉。這就實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)噴射清巖的目的。
[0006]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)噴射清巖。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本實(shí)用新型一種氣體鉆水平井隨鉆自動(dòng)噴射清巖短節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2是本實(shí)用新型一種氣體鉆水平井隨鉆自動(dòng)噴射清巖短節(jié)的流線分布圖。
[0009]圖中:1.母扣，2.鉆桿，3.單向閥，4.閥球，5.閥座，6.閥桿，7.噴嘴，8.波紋管，9.儲(chǔ)氣室，10.公扣。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0011]如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型一種氣體鉆水平井隨鉆自動(dòng)噴射清巖短節(jié)，主要由母扣1、鉆桿2、單向閥3、閥球4、閥座5、閥桿6、噴嘴7、波紋管8、儲(chǔ)氣室9、公扣10組成。噴嘴7采用鋁合金制成，噴嘴7向前傾斜，高壓氣體通過(guò)噴嘴7可形成120°高速噴射氣流。儲(chǔ)氣室9和波紋管8相連接，內(nèi)部充有氣體。儲(chǔ)氣室9內(nèi)的氣體通過(guò)閥桿6給閥球4施加一定的壓力。閥球4在鉆桿內(nèi)氣體的壓力下可進(jìn)入閥座5的凹槽內(nèi)，并與閥座5的內(nèi)壁面緊貼，實(shí)現(xiàn)閥門的關(guān)閉；當(dāng)閥球4受到儲(chǔ)氣室9和波紋管8內(nèi)的氣體的壓力作用，離開閥座5內(nèi)的凹槽后，閥門便實(shí)現(xiàn)開啟。單向閥3控制環(huán)空氣流進(jìn)入閥門，防止高速流體沖擊鉆桿
2。母扣I和公扣10可與前后鉆桿相連接。短節(jié)前端產(chǎn)生巖肩床后，環(huán)空壓力波動(dòng)通過(guò)單向閥3和噴嘴7傳遞到閥門內(nèi)部，波紋管8受到的壓力變大，儲(chǔ)氣室9和波紋管內(nèi)氣體壓力變大，通過(guò)閥桿6，將壓力施加于閥球4。當(dāng)閥球4受到儲(chǔ)氣室9內(nèi)氣體的作用力大于鉆桿2內(nèi)高壓氣體作用于閥球4的作用力時(shí)，閥球4離開閥座5，閥門打開，鉆桿2內(nèi)的高壓氣體經(jīng)閥球4和閥座5之間的空隙進(jìn)入閥內(nèi)。閥門內(nèi)部的高壓氣體將關(guān)閉單向閥3，進(jìn)而從噴嘴7噴出，形成高速氣流，沖擊巖肩床，凈化井眼。當(dāng)巖肩床清除后，由于環(huán)空壓力降低，閥球4進(jìn)入閥座5內(nèi)，閥門將自動(dòng)關(guān)閉。該短節(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)噴射清巖。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣體鉆水平井隨鉆自動(dòng)噴射清巖短節(jié)，包括母扣(1)，鉆桿(2)，單向閥(3)，閥球(4)，閥座(5)，閥桿(6)，噴嘴(7)，波紋管(8)，儲(chǔ)氣室(9)，公扣(10)，其特征在于:通過(guò)母扣⑴和公扣(10)該短節(jié)可與前后鉆桿連接；閥桿(6)與閥球(4)通過(guò)焊接連接，閥球(4)可落入閥座(5)內(nèi)的凹槽，波紋管(8)通過(guò)螺紋分別與閥桿(6)和儲(chǔ)氣室(9)連接；噴嘴(7)向前傾斜，噴射角度為120° ;單向閥(3)控制換空氣流進(jìn)入閥門，可防止鉆桿(2)內(nèi)高速氣流沖擊鉆桿(2)外壁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣體鉆水平井隨鉆自動(dòng)噴射清巖短節(jié)，其特征在于:閥球(4)、閥座(5)和閥桿(6)采用鋁合金制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣體鉆水平井隨鉆自動(dòng)噴射清巖短節(jié)，其特征在于:噴嘴(7)的噴射角度為120°，噴嘴向前傾斜，采用鋁合金制成。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種氣體鉆水平井隨鉆自動(dòng)噴射清巖短節(jié)，它主要由母扣、鉆桿、單向閥、閥球、閥座、閥桿、噴嘴、波紋管、儲(chǔ)氣室、公扣組成。母扣和公扣可分別與前后鉆桿連接，閥桿與閥球通過(guò)焊接連接，波紋管通過(guò)螺紋分別與閥桿和儲(chǔ)氣室連接，儲(chǔ)氣室、波紋管、閥球、閥座控制著閥門的開啟和關(guān)閉。閥球進(jìn)入閥座后與閥座內(nèi)壁貼緊，實(shí)現(xiàn)閥門開啟；閥球離開閥座，與閥座內(nèi)壁面不接觸，閥門關(guān)閉。噴嘴可進(jìn)行120°噴射，單向閥控制環(huán)空流體進(jìn)入閥門，防止高速氣流沖擊鉆桿。巖屑床形成后，環(huán)空壓力升高，閥門開啟，鉆桿內(nèi)高壓流體進(jìn)入閥門內(nèi)部，經(jīng)噴嘴對(duì)形成的巖屑床產(chǎn)生噴射、沖擊作用，消除巖屑床，凈化井眼。巖屑床清除后，環(huán)空壓力降低，閥門自動(dòng)關(guān)閉。從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)噴射清巖。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)噴射清巖。
【IPC分類】E21B21-16
【公開號(hào)】CN204386528
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420588839
【發(fā)明人】孫愛生, 李皋, 孟英峰, 詹啟桂, 田榮軍, 任文希, 包凱, 唐漢林, 馮一
【申請(qǐng)人】西南石油大學(xué)
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2014年10月13日