機械式鉆壓推加器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種鉆井類工具，尤其是一種機械式鉆壓推加器。
【背景技術】
[0002]水射流鉆徑向水平孔技術是在井下導向器的引導下利用螺桿馬達和萬向節(jié)柔性軸組合鉆具鉆穿套管，利用噴嘴形成的高壓水射流的破巖鉆進，在油氣層沿井筒徑向鉆出深達數(shù)十米清潔的泄流孔道，新增和拓展泄油區(qū)域，克服采用常規(guī)直井開發(fā)面臨的多井低產問題，避免水平井等大規(guī)模增產措施帶來的高成本。
[0003]目前，常見的水射流鉆徑向孔作業(yè)需要首先進行鉆穿套管過程。鉆穿套管過程主要利用液壓力驅動井下螺桿馬達和萬向節(jié)柔性軸組合鉆具鉆穿套管。在套管鉆孔的過程中，鉆頭切削套管需要適合穩(wěn)定的鉆壓和轉速。在井下過導向器工況下，鉆壓難以精確控制。鉆壓過大，易導致鉆頭崩刃、卡鉆，甚至萬向節(jié)軟軸斷裂。鉆壓過小，鉆頭易磨損，無法鉆穿套管。
[0004]目前，解決鉆頭鉆壓穩(wěn)定的方案是增加一個節(jié)流孔板來實現(xiàn)對鉆壓的調節(jié)，通過調節(jié)節(jié)流孔徑的大小和節(jié)流孔處的流量來調節(jié)節(jié)流壓差，依靠節(jié)流壓差與液壓腔承壓面積控制鉆頭鉆壓。但是該方案存在的不足是，節(jié)流孔處的流量是通過地面栗組輸出量來控制的，流量從地面?zhèn)鬟f到節(jié)流孔板處時會受到一些因素干擾，譬如管柱泄露、管路負壓，流量會波動，節(jié)流壓差會產生變化，從而無法準確的控制鉆壓，導致鉆頭與套管內壁接觸切削時的鉆壓過小或過大，鉆頭無法有效鉆削或卡阻崩刃，鉆孔不成功。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的是在于提供一種機械式鉆壓推加器，以克服上述現(xiàn)有技術的不足。通過下連接件彈性地與上連接件連接，能將合理的鉆壓推加到鉆頭上，避免流量波動造成液力波動，克服鉆壓不可控、鉆頭無法有效鉆削的缺點，實現(xiàn)鉆頭穩(wěn)定工作。
[0006]為此，本實用新型提出一種機械式鉆壓推加器，其包括:
[0007]上連接件，其內部形成貫通的第一內腔;所述上連接件的上部與螺桿馬達相連接，所述上連接件外壁面的下部形成外花鍵；
[0008]芯軸，其內部形成貫通的第二內腔;所述芯軸的上部裝設于所述第一內腔的下部；
[0009]下連接件，其內部由上至下形成貫通的第三內腔與第四內腔;所述第三內腔內壁面的上部形成內花鍵，所述內花鍵與所述外花鍵相配合，所述下連接件能彈性地與所述上連接件相連接;所述芯軸位于所述第三內腔內且所述芯軸的下端與所述第四內腔滑動密封配合;所述下連接件的下部與鉆頭相連接;其中，
[0010]所述第一內腔、所述第二內腔與所述第四內腔依次相連通，形成導流通道。
[0011]如上述的機械式鉆壓推加器，其中，所述下連接件包括:
[0012]內花鍵外筒，其套設在所述上連接件的外部，所述內花鍵外筒的內壁上部形成所述內花鍵；
[0013]下接頭，其上部裝設于所述內花鍵外筒內，所述芯軸位于所述內花鍵外筒內且所述芯軸的下端與所述下接頭滑動密封配合;所述下接頭的下部與所述鉆頭相連接。
[0014]如上述的機械式鉆壓推加器，其中，所述上連接件的下端面與所述下接頭的上端面之間夾設有彈簧，所述彈簧套設于所述芯軸的外部。
[0015]如上述的機械式鉆壓推加器，其中，所述彈簧的上端與所述上連接件的下端面之間容置彈簧墊環(huán)。
[0016]如上述的機械式鉆壓推加器，其中，所述上連接件包括:
[0017]上接頭，其上部與所述螺桿馬達相連接；
[0018]外花鍵接頭，其外壁面上部形成所述外花鍵，所述外花鍵接頭裝設于所述上接頭的下部;所述芯軸的上部裝設于所述外花鍵接頭的下部。
[0019]如上述的機械式鉆壓推加器，其中，所述芯軸與所述外花鍵接頭之間嵌設有至少一個第一密封圈。
[0020]如上述的機械式鉆壓推加器，其中，所述芯軸與所述下接頭之間嵌設有至少一個第二密封圈。
[0021]如上述的機械式鉆壓推加器，其中，所述上接頭的外壁面上形成上連接螺紋段，所述上接頭通過所述上連接螺紋段與所述螺桿馬達相連接。
[0022]如上述的機械式鉆壓推加器，其中，所述下接頭的外壁面上形成下連接螺紋段，所述下接頭通過所述下連接螺紋段與所述鉆頭相連接。
[0023]本實用新型提出的機械式鉆壓推加器的優(yōu)點及特點為:
[0024]由于下連接件是彈性地與上連接件相連接，因此，本實用新型能夠將設計合理的鉆壓直接推加到鉆頭上，避免了現(xiàn)有技術中設備的流量波動造成的大范圍液力波動，克服了鉆壓不可控、鉆頭行程不可控，導致鉆頭無法有效鉆削或卡阻崩刃等缺點，實現(xiàn)了施工過程中鉆頭的穩(wěn)定工作。
[0025]其次，通過上連接件的下端面與下連接件的下接頭的上端面之間夾設彈簧，使本實用新型可依據(jù)鉆頭切削套管時所需的鉆壓以及切削量的匹配特性，通過調整彈簧的壓縮量來控制施加在鉆頭上的鉆壓，并通過彈簧壓縮量的釋放來實現(xiàn)鉆頭鉆進深度的控制，限制了鉆頭的最大進給量，提高了鉆孔的效率，避免了卡鉆;此外，還實現(xiàn)鉆壓與鉆進深度的精確控制，在彈簧壓縮量范圍內提供的鉆壓，都可實現(xiàn)穩(wěn)定有效的鉆套管過程，消除了因為流量波動而產生的鉆壓波動影響，減少鉆壓突變造成鉆頭無法有效鉆削或卡阻崩刃的現(xiàn)象；最后，彈簧的設置，還緩沖了萬向節(jié)柔性軸在彎道中驅動鉆頭鉆套管而產生的振動沖擊，使鉆頭加載較為平穩(wěn)，減輕了鉆頭崩刃、卡鉆的風險，提高了鉆孔成功率。
【附圖說明】
[0026]以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新型的范圍。其中:
[0027]圖1本實用新型的結構不意圖；
[0028]圖2本實用新型的彈簧最大壓縮工作狀態(tài)圖；
[0029]圖3為圖1中A-A處的花鍵截面圖示意圖。
[0030]附圖符號說明:
[0031]I上連接件33內花鍵
[0032]101上接頭301內花鍵外筒
[0033]102外花鍵接頭302下接頭
[0034]11第一內腔4導流通道
[0035]12外花鍵5彈簧
[0036]2芯軸6彈簧墊環(huán)
[0037]21第二內腔7第一密封圈
[0038]3下連接件8第二密封圈
[0039]31第三內腔9上連接螺紋段
[0040]32第四內腔10下連接螺紋段
【具體實施方式】
[0041]為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】。
[0042]本實用新型涉及水射流鉆孔技術領域，適用于石油、煤炭、天然氣等行業(yè)的徑向水平孔、水力深穿透等工程作業(yè)。屬于一種油田鉆徑向水平孔用機械式鉆壓推壓器，特別涉及一種在鉆頭鉆進過程中根據(jù)預先設計的彈簧力進行可控鉆壓范圍和自動進給的鉆壓推加器，屬于鉆井工具類。
[0043]如圖1、圖2所示，本實用新型提出的機械式鉆壓推加器包括:上連接件I，其內部形成貫通的第一內腔11;上連接件I的上部與螺桿馬達相連接，上連接件I外壁面的下部形成外花鍵12;芯軸2，其內部形成貫通的第二內腔21;芯軸2的上部裝設于第一內腔11的下部；下連接件3，其內部由上至下形成貫通的第三內腔31與第四內腔32;第三內腔31內壁面的上部形成內花鍵33，內花鍵33與外花鍵12相配合，下連接件3能彈性地與上連接件I相連接;芯軸2位于第三內腔31內且芯軸2的下端與第四內腔32滑動密封配合;下連接件3的下部與鉆頭相連接;其中，第一內腔11、第二內腔21與第四內腔32依次相連通，形成導流通道4。芯軸2與上連接件I的第一內腔11之間可采用螺紋連接等方式，本實用新型對此連接方式不做限定。如圖3所示，上連接件I與下連接件3之間采用花鍵連接方式，可傳遞大扭矩，使上連接件I與下連接件3之間不容易卡死，且確保本實用新型使用壽命長，還要具有安裝檢修方便的特點。在施工過程中，鉆井液通過導流通道4。進一步，上連接件I可通過螺桿鉆具連接至螺桿馬達，下連接件3可通過萬向節(jié)柔性軸連接至鉆頭。在現(xiàn)場施工作業(yè)的過程中，油氣井套管鉆孔作業(yè)時，先使用油管將導向器等下入到設計深度，再將套管鉆孔鉆柱下至導向器內定位。此時，上連接件I與下連接件3之間的彈力最大，下連接件3位于上連接件I的某一個合適的行程位置上，此時上連接件I以上的部件完全依靠管柱重量限位，下連接件3以下的部件受上連接件I與下連接件3之間的彈力作用，與萬向節(jié)柔性軸連接的鉆頭即與套管內壁接觸，上連接件I與下連接件3之間的彈力即為實際施加到鉆頭上的鉆壓。地面開栗調壓后，與上連接件I相連的螺桿馬達，通過上連接件I與下連接件3之間的花鍵連接，帶動本實用新型的機械式鉆壓推加器轉動，同時帶動與下連接件3相連的萬向節(jié)柔性軸和鉆頭轉動。鉆頭轉動過程中，上連接件I與下連接件3之間的彈力推動下