一種旋轉(zhuǎn)射流螺桿扶正器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實(shí)用新型屬于石油天然氣鉆探類鉆井井下工具技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種新型的旋轉(zhuǎn)射流螺桿扶正器。
【背景技術(shù)】
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[0002]隨著油氣勘探開(kāi)發(fā)的需要，深井、復(fù)雜井、特殊工藝井?dāng)?shù)量逐年上升，在鉆井過(guò)程中出現(xiàn)的井漏問(wèn)題一直是十分棘手的難題，處理井漏浪費(fèi)了大量的人力、財(cái)力和時(shí)間，嚴(yán)重的井漏會(huì)引發(fā)井壁坍塌、卡鉆和井噴事故，更有甚者會(huì)導(dǎo)致井眼報(bào)廢，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。我國(guó)各油田均有不同程度的井漏問(wèn)題，特別是西部油氣田深井的孔、洞和裂縫性井漏問(wèn)題更加突出，如塔里木盆地、準(zhǔn)格爾盆地的山前構(gòu)造帶、吐哈油田的丘陵地區(qū)、長(zhǎng)慶油田的西峰地區(qū)和四川的川東地區(qū)等，新疆托普臺(tái)地區(qū)二疊系井漏概率超過(guò)70%，在鉆井、固井中出現(xiàn)漏失的幾率較高，嚴(yán)重影響井下安全作業(yè)，且現(xiàn)有的承壓堵漏技術(shù)耗時(shí)長(zhǎng)，易出現(xiàn)后續(xù)作業(yè)再次漏失，嚴(yán)重制約了勘探開(kāi)發(fā)提速提效的步伐。
[0003]目前，通常采用化學(xué)堵漏方法，如橋堵技術(shù)和凝膠封堵技術(shù)，但這兩種技術(shù)的承壓能力差，堵漏劑無(wú)法與井壁有機(jī)融合，未達(dá)到無(wú)孔不入的封堵作用，缺少深入井壁的作用力，沒(méi)有解決井漏的根本問(wèn)題；ZL 200720148879.X公開(kāi)了一種物理法隨鉆防漏堵漏井下工具，包括工具體、側(cè)噴嘴、中心分流管，工具體上開(kāi)有分流管，分流管的兩端設(shè)有側(cè)噴嘴，當(dāng)鉆井液流體進(jìn)入工具體后，通過(guò)1?4個(gè)分流孔將18%左右的流量分流到兩個(gè)側(cè)噴嘴，利用該工具將栗入的流量分流極小部分，以水力射流的方式直接射向漏失地層，配合合適的鉆井液體系，在漏失層井壁形成“人造井壁”，堵漏劑與井壁有機(jī)融合在一起，有效地解決化學(xué)靜堵或水泥漿封堵后鉆開(kāi)又漏的難題。但是，該工具需配合雙公短接與螺桿連接，鉆具組合復(fù)雜，連接后影響螺桿的使用壽命，而且泥餅的壓實(shí)強(qiáng)度需進(jìn)一步提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)提供一種旋轉(zhuǎn)射流螺桿扶正器，解決現(xiàn)有技術(shù)中的防漏堵漏井下工具與螺桿連接不便、降低螺桿使用壽命的問(wèn)題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的主體結(jié)構(gòu)包括柱狀本體、介質(zhì)通過(guò)孔、扶正凸條、旁通孔、旋轉(zhuǎn)射流噴嘴、環(huán)形密封圈、卡簧和螺桿；柱狀本體的上端設(shè)置有螺桿，下端為內(nèi)螺紋連接結(jié)構(gòu)，柱狀本體通過(guò)內(nèi)螺紋連接結(jié)構(gòu)與外接的鉆頭連接；柱狀本體的中間設(shè)有軸向延伸的介質(zhì)通過(guò)孔，來(lái)自螺桿的介質(zhì)由介質(zhì)通過(guò)孔中通過(guò)；柱狀本體的外周面上均勻設(shè)有三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的扶正凸條，扶正凸條的螺旋狀盤(pán)設(shè)在柱狀本體上，扶正凸條的延伸方向與柱狀本體的母線相交，且扶正凸條在各個(gè)點(diǎn)處的延伸方向與柱狀本體過(guò)該點(diǎn)的母線之間的夾角一樣，每個(gè)扶正凸條上均開(kāi)設(shè)有旁通孔，旁通孔將介質(zhì)通過(guò)孔與外界連通；旁通孔內(nèi)密封安裝有旋轉(zhuǎn)射流噴嘴，旋轉(zhuǎn)射流噴嘴的外周面上密封套設(shè)有環(huán)形密封圈，環(huán)形密封圈的外周面與旁通孔的孔壁密封配合，旋轉(zhuǎn)射流噴嘴通過(guò)環(huán)形密封圈和卡簧密封裝設(shè)在旁通孔中；環(huán)形密封圈套設(shè)在旋轉(zhuǎn)射流噴嘴的內(nèi)段上，卡簧設(shè)在旋轉(zhuǎn)射流噴嘴的外段上。
[0006]本實(shí)用新型所述旁通孔為靠近柱狀本體中心的階梯孔，內(nèi)側(cè)旁通孔的直徑小于外側(cè)旁通孔的直徑，旁通孔的數(shù)量根據(jù)實(shí)際需要至少開(kāi)有兩個(gè)。
[0007]本實(shí)用新型所述旋轉(zhuǎn)射流噴嘴由葉輪和殼體組成，葉輪置于殼體的空腔體內(nèi)，葉輪為三頭矩形螺旋狀結(jié)構(gòu)，葉輪的螺旋翼旋轉(zhuǎn)方向?yàn)橛倚~輪的兩端為錐體結(jié)構(gòu)，起導(dǎo)流作用；殼體為空心管柱結(jié)構(gòu)，殼體的出口呈錐形，其出口內(nèi)徑小于葉輪的螺旋翼外徑，防止葉輪脫落，旋轉(zhuǎn)射流噴嘴的殼體通過(guò)卡簧卡裝在外側(cè)旁通孔內(nèi)，殼體的外管壁上安裝有環(huán)形密封圈；葉輪的螺旋翼外徑大于內(nèi)側(cè)旁通孔的直徑，便于將葉輪卡裝在殼體的腔體內(nèi)。
[0008]本實(shí)用新型所述卡簧的內(nèi)緣卡設(shè)在旋轉(zhuǎn)射流噴嘴的外周面上開(kāi)設(shè)的環(huán)槽內(nèi)，卡簧的外緣卡設(shè)在旁通孔孔壁上開(kāi)設(shè)的環(huán)槽內(nèi)。
[0009]本實(shí)用新型在使用時(shí)，將柱狀本體的上端與螺桿連接為一體，下端通過(guò)內(nèi)螺紋連接結(jié)構(gòu)直接與鉆頭連接，當(dāng)鉆井液進(jìn)入柱狀本體后，部分流量的鉆井液經(jīng)柱狀本體的旁通孔分流到旋轉(zhuǎn)射流噴嘴，在旋轉(zhuǎn)射流噴嘴出口處形成旋轉(zhuǎn)水力射流，利用形成的旋轉(zhuǎn)水力射流能量對(duì)井壁的沖擊壓力作用，把混入鉆井液中的隨鉆防漏堵漏材料有針對(duì)性的強(qiáng)力推向漏失井壁巖石的縫隙和裂縫，在井壁形成致密的、有承壓能力的泥餅和屏蔽環(huán)，有效提高漏失井壁的封堵能力，從而增大井壁的承壓能力和鉆井液密度的安全窗口，滿足固井作業(yè)時(shí)的承壓要求，避免地層發(fā)生漏失。
[0010]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，加工精度要求低，成本少，解決了大排量條件下分流孔易沖蝕的問(wèn)題，而且對(duì)螺桿的改變小，降低了影響螺桿使用壽命的風(fēng)險(xiǎn)，采用的旋轉(zhuǎn)射流噴嘴能實(shí)現(xiàn)360°全面覆蓋，在大于直徑311.1_尺寸井眼中快速鉆進(jìn)時(shí)，消除易產(chǎn)生的噴射盲區(qū)，提高隨鉆堵漏效果；旋轉(zhuǎn)射流噴嘴內(nèi)部的葉輪使形成的旋轉(zhuǎn)射流速度分布相對(duì)均勻，有利于井壁穩(wěn)定和泥餅的形成，降低了工具沖蝕井壁的風(fēng)險(xiǎn)，在旁通孔中密封裝設(shè)旋轉(zhuǎn)射流噴嘴，使用螺桿提速的同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)微裂縫地層的隨鉆輔助堵漏，拓寬了螺桿的使用范圍。
【附圖說(shuō)明】
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[0011]圖1是本實(shí)用新型的主體結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0012]圖2是本實(shí)用新型B-B剖面的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
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[0013]下面通過(guò)實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0014]實(shí)施例:
[0015]本實(shí)施例的主體結(jié)構(gòu)包括柱狀本體1、介質(zhì)通過(guò)孔2、扶正凸條3、旁通孔4、旋轉(zhuǎn)射流噴嘴5、環(huán)形密封圈6、卡簧7和螺桿8 ;柱狀本體1的上端設(shè)置有螺桿8，下端為內(nèi)螺紋連接結(jié)構(gòu)，柱狀本體1通過(guò)內(nèi)螺紋連接結(jié)構(gòu)與外接的鉆頭連接；柱狀本體1的中間設(shè)有軸向延伸的介質(zhì)通過(guò)孔2，來(lái)自螺桿8的介質(zhì)由介質(zhì)通過(guò)孔2中通過(guò)；柱狀本體1的外周面上均勻設(shè)有三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的扶正凸條3，扶正凸條3的螺旋狀盤(pán)設(shè)在柱狀本體1上，扶正凸條3的延伸方向與柱狀本體1的母線相交，且扶正凸條3在各個(gè)點(diǎn)處的延伸方向與柱狀本體1過(guò)該點(diǎn)的母線之間的夾角一樣，每個(gè)扶正凸條3上均開(kāi)設(shè)有旁通孔4，旁通孔4將介質(zhì)通過(guò)孔2與外界連通；旁通孔4內(nèi)密封安裝有旋轉(zhuǎn)射流噴嘴5，旋轉(zhuǎn)射流噴嘴5的外周面上密封套設(shè)有環(huán)形密封圈6，環(huán)形密封圈6的外周面與旁通孔4的孔壁密封配合，旋轉(zhuǎn)射流噴嘴5通過(guò)環(huán)形密封圈6和卡簧7密封裝設(shè)在旁通孔4中；環(huán)形密封圈6套設(shè)在旋轉(zhuǎn)射流噴嘴5的內(nèi)段上，卡簧7設(shè)在旋轉(zhuǎn)射流噴嘴5的外段上。
[0016]本實(shí)施例所述旁通孔4為靠近柱狀本體1中心的階梯孔，內(nèi)側(cè)旁通孔4的直徑小于外側(cè)旁通孔4的直徑，旁通孔的數(shù)量根據(jù)實(shí)際需要至少開(kāi)有兩個(gè)。
[0017]本實(shí)施例所述旋轉(zhuǎn)射流噴嘴5由葉輪和殼體組成，葉輪置于殼體的空腔體內(nèi)，葉輪為三頭矩形螺旋狀結(jié)構(gòu)，葉輪的螺旋翼旋轉(zhuǎn)方向?yàn)橛倚~輪的兩端為錐體結(jié)構(gòu)，起導(dǎo)流作用；殼體為空心管柱結(jié)構(gòu)，殼體的出口呈錐形，其出口內(nèi)徑小于葉輪的螺旋翼外徑，防止葉輪脫落，旋轉(zhuǎn)射流噴嘴5的殼體通過(guò)卡簧7卡裝在外側(cè)旁通孔4內(nèi)，殼體的外管壁上安裝有環(huán)形密封圈6 ;葉輪的螺旋翼外徑大于內(nèi)側(cè)旁通孔4的直徑，便于將葉輪卡裝在殼體的腔體內(nèi)。
[0018]本實(shí)施例所述卡簧7的內(nèi)緣卡設(shè)在旋轉(zhuǎn)射流噴嘴5的外周面上開(kāi)設(shè)的環(huán)槽內(nèi)，卡簧7的外緣卡設(shè)在旁通孔4孔壁上開(kāi)設(shè)的環(huán)槽內(nèi)。
[0019]本實(shí)施例在使用時(shí)，將柱狀本體1的上端與螺桿8連接為一體，下端通過(guò)內(nèi)螺紋連接結(jié)構(gòu)直接與鉆頭連接，當(dāng)鉆井液進(jìn)入柱狀本體1后，部分流量的鉆井液經(jīng)柱狀本體1的旁通孔4分流到旋轉(zhuǎn)射流噴嘴5，在旋轉(zhuǎn)射流噴嘴5出口處形成旋轉(zhuǎn)水力射流，利用形成的旋轉(zhuǎn)水力射流能量對(duì)井壁的沖擊壓力作用，把混入鉆井液中的隨鉆防漏堵漏材料有針對(duì)性的強(qiáng)力推向漏失井壁巖石的縫隙和裂縫，在井壁形成致密的、有承壓能力的泥餅和屏蔽環(huán)，有效提高漏失井壁的封堵能力，從而增大井壁的承壓能力和鉆井液密度的安全窗口，滿足固井作業(yè)時(shí)的承壓要求，避免地層發(fā)生漏失。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種旋轉(zhuǎn)射流螺桿扶正器，其特征在于主體結(jié)構(gòu)包括柱狀本體、介質(zhì)通過(guò)孔、扶正凸條、旁通孔、旋轉(zhuǎn)射流噴嘴、環(huán)形密封圈、卡簧和螺桿；柱狀本體的上端設(shè)置有螺桿，下端為內(nèi)螺紋連接結(jié)構(gòu)，柱狀本體通過(guò)內(nèi)螺紋連接結(jié)構(gòu)與外接的鉆頭連接；柱狀本體的中間設(shè)有軸向延伸的介質(zhì)通過(guò)孔，柱狀本體的外周面上均勻設(shè)有三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的扶正凸條，扶正凸條的螺旋狀盤(pán)設(shè)在柱狀本體上，扶正凸條的延伸方向與柱狀本體的母線相交，且扶正凸條在各個(gè)點(diǎn)處的延伸方向與柱狀本體過(guò)該點(diǎn)的母線之間的夾角一樣，每個(gè)扶正凸條上均開(kāi)設(shè)有旁通孔，旁通孔內(nèi)密封安裝有旋轉(zhuǎn)射流噴嘴，旋轉(zhuǎn)射流噴嘴的外周面上密封套設(shè)有環(huán)形密封圈，環(huán)形密封圈的外周面與旁通孔的孔壁密封配合，旋轉(zhuǎn)射流噴嘴通過(guò)環(huán)形密封圈和卡簧密封裝設(shè)在旁通孔中；環(huán)形密封圈套設(shè)在旋轉(zhuǎn)射流噴嘴的內(nèi)段上，卡簧設(shè)在旋轉(zhuǎn)射流噴嘴的外段上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)射流螺桿扶正器，其特征在于所述旁通孔為靠近柱狀本體中心的階梯孔，內(nèi)側(cè)旁通孔的直徑小于外側(cè)旁通孔的直徑，旁通孔的數(shù)量根據(jù)實(shí)際需要至少開(kāi)有兩個(gè)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)射流螺桿扶正器，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)射流噴嘴由葉輪和殼體組成，葉輪置于殼體的空腔體內(nèi)，葉輪為三頭矩形螺旋狀結(jié)構(gòu)，葉輪的螺旋翼旋轉(zhuǎn)方向?yàn)橛倚~輪的兩端為錐體結(jié)構(gòu)；殼體為空心管柱結(jié)構(gòu)，殼體的出口呈錐形，其出口內(nèi)徑小于葉輪的螺旋翼外徑，旋轉(zhuǎn)射流噴嘴的殼體通過(guò)卡簧卡裝在外側(cè)旁通孔內(nèi)，殼體的外管壁上安裝有環(huán)形密封圈；葉輪的螺旋翼外徑大于內(nèi)側(cè)旁通孔的直徑。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)射流螺桿扶正器，其特征在于所述卡簧的內(nèi)緣卡設(shè)在旋轉(zhuǎn)射流噴嘴的外周面上開(kāi)設(shè)的環(huán)槽內(nèi)，卡簧的外緣卡設(shè)在旁通孔孔壁上開(kāi)設(shè)的環(huán)槽內(nèi)。
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于石油天然氣鉆探類鉆井井下工具技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種新型的旋轉(zhuǎn)射流螺桿扶正器，柱狀本體的上端設(shè)置有螺桿，下端為內(nèi)螺紋連接結(jié)構(gòu)，柱狀本體的中間設(shè)有軸向延伸的介質(zhì)通過(guò)孔，柱狀本體的外周面上均勻設(shè)有三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的扶正凸條，扶正凸條的螺旋狀盤(pán)設(shè)在柱狀本體上，每個(gè)扶正凸條上均開(kāi)設(shè)有旁通孔，旁通孔內(nèi)密封安裝有旋轉(zhuǎn)射流噴嘴，旋轉(zhuǎn)射流噴嘴的外周面上密封套設(shè)有環(huán)形密封圈，環(huán)形密封圈的外周面與旁通孔的孔壁密封配合，旋轉(zhuǎn)射流噴嘴通過(guò)環(huán)形密封圈和卡簧密封裝設(shè)在旁通孔中；環(huán)形密封圈套設(shè)在旋轉(zhuǎn)射流噴嘴的內(nèi)段上，卡簧設(shè)在旋轉(zhuǎn)射流噴嘴的外段上；其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，加工精度要求低，成本少。
【IPC分類】E21B17/10, E21B33/13
【公開(kāi)號(hào)】CN205036316
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520805246
【發(fā)明人】林英松, 黃名召, 蔣金寶, 雷云軍
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油大學(xué)(華東), 中國(guó)石油集團(tuán)海洋工程有限公司
【公開(kāi)日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年10月16日