机械式旋转导向工具
    1.
    发明授权

    公开(公告)号:CN112065279B

    公开(公告)日:2022-01-11

    申请号:CN202011035729.4

    申请日:2020-09-27

    IPC分类号: E21B7/04 E21B21/00

    摘要: 本发明公开了一种机械式旋转导向工具,包括辅助单元、控制单元、执行单元。其技术方案是:当增大泵压时,钻井液通过中心管上端的孔洞进入换向器上端空腔,使其压缩下端复位弹簧向下运动,由于固定在上外壳的销钉与换向器外壁的特殊槽道配合,换向器将在向下运动的同时旋转一定角度,带动与之楔状配合的开关旋转并回到上端配合位,使高压钻井液通过中心管下端开孔、开关径向开孔进入执行机构,推块沿导向接头空腔向外运动使导向推翼沿径向绕转轴展开推靠岩壁,实现工具导向功能。当再次增大泵压时,换向器将再次挤压复位弹簧向下运动并带动开关旋转一定角度,使开关下端径向开孔错开执行机构空腔,断开中心管内部钻井液与执行结构空腔的连通,导向推翼失去推力在岩壁的作用下收回,停止导向工作。本发明是一种机械式旋转导向工具,能够在复杂井下环境下实现对井眼轨迹的控制,适宜在水平井、大位移井等结构井中使用。

    利用涡轮和齿轮实现轴向冲击功能的钻头

    公开(公告)号:CN111364917B

    公开(公告)日:2021-05-25

    申请号:CN202010260964.5

    申请日:2020-04-03

    IPC分类号: E21B4/14 E21B10/36

    摘要: 本发明涉及一种利用涡轮和齿轮实现轴向冲击功能的钻头,包括上接头、涡轮总成、齿轮减速器、冲击总成、抗冲击钻头总成。所述的冲击总成前端连接抗冲击钻头总成,后端连接齿轮减速器,减速器由涡轮总成驱动。当高压钻井液进入到上接头内部通道中,钻井液驱动涡轮高速转动,经齿轮减速器后,减速到适合冲击筒振动冲击的频率,通过销钉与冲击筒的滑道配合,提升冲击筒并压缩弹簧,当销钉运动到冲击筒滑道的上极限位置时,销钉滑落到冲击筒底端,弹簧释放压力,冲击筒撞击冲击接头,实现钻头的轴向冲击功能。本发明可以实现钻头周期性的轴向冲击,钻头刀翼上镶有圆锥形复合片,能减小冲击对钻头造成的损伤,延长钻头的使用寿命,提高破岩效率。

    可产生轴向压力脉冲的射流振荡工具

    公开(公告)号:CN110043191A

    公开(公告)日:2019-07-23

    申请号:CN201910329284.1

    申请日:2019-04-23

    IPC分类号: E21B7/24

    摘要: 本发明公开了一种可产生轴向压力脉冲的射流振荡工具,包括锁紧接头、直线流道、左回流流道、射流元件、右回流流道、左入射流道、右入射流道、右分流劈、左分流劈、右出口流道、左出口流道、振荡外壳、锁紧螺栓、螺栓垫片、锁紧螺母。本发明的射流振荡工具,利用钻井液压力,通过射流元件产生射流振荡作用,钻井液在射流元件内循环,由于射流元件特殊的流道结构设计,钻井液在射流元件内部流道内可以产生附壁与切换作用,通过自循环控制,产生自激射流振荡,形成脉冲压力波动。本发明的可产生轴向压力脉冲的射流振荡工具可将钻井液的液压能转变为机械能,产生射流振荡,形成脉冲压力波动,结构简单,组装和拆卸方便,安全可靠性高。

    脉冲振荡实现冲击破岩的PDC钻头

    公开(公告)号:CN110029944A

    公开(公告)日:2019-07-19

    申请号:CN201910328661.X

    申请日:2019-04-23

    摘要: 本发明公开了一种脉冲振荡实现冲击破岩的PDC钻头,包括钻头体、脉冲短节、定位销钉、钻头接头、流体入口、销孔、右入射流道、右回流通道、右分流劈、右回旋流道、右流体出口、左流体出口、左回旋流道、左分流劈、左回流通道、左入射流道。钻井液进入脉冲振荡实现冲击破岩的PDC钻头后,经过脉冲短节后从钻头水眼流出,当钻井液进入脉冲短节时,通过脉冲短节的流体入口形成高速入射流,经过脉冲短节内部流道后流出,形成轴向方向的脉冲振动,作用与钻头上,提高钻头的破岩效率,增加机械钻速。本发明的脉冲振荡实现冲击破岩的PDC钻头利用钻井液在脉冲短节内循环,产生轴向脉冲振动,脉冲短节在钻头体内不会产生转动,提高了钻头工作稳定性。

    电池式电机驱动的双速PDC钻头

    公开(公告)号:CN109915028B

    公开(公告)日:2021-06-25

    申请号:CN201910328667.7

    申请日:2019-04-23

    IPC分类号: E21B10/60 E21B10/00

    摘要: 本发明公开了一种电池式电机驱动的双速PDC钻头。主要包括上接头,电池架,电池,电池保护盖,导电滑环,Y形密封圈Ⅰ,电动机导线,大弹簧,电动机,外延大钻头,导流接头,中心小钻头等;装配顺序为先在电动机的转轴上装电动机转轴接头、导流接头,整体装入装有Y形密封圈Ⅲ和电动机导线的外延大钻头,装入大弹簧;将电池导线、电池、密封圈、电池保护盖、小弹簧、Y形密封圈Ⅰ、导电滑环、Y形密封圈Ⅱ分别装入电池架,装配整体与外延大钻头组装在一起;装配上接头和中心小钻头。本发明通过钻井液控制电动机开关,具有电动机驱动与钻柱驱动的双速钻进特点,具有提高机械钻速的优势。

    机械式旋转导向工具
    6.
    发明公开

    公开(公告)号:CN112065279A

    公开(公告)日:2020-12-11

    申请号:CN202011035729.4

    申请日:2020-09-27

    IPC分类号: E21B7/04 E21B21/00

    摘要: 本发明公开了一种机械式旋转导向工具,包括辅助单元、控制单元、执行单元。其技术方案是:当增大泵压时,钻井液通过中心管上端的孔洞进入换向器上端空腔,使其压缩下端复位弹簧向下运动,由于固定在上外壳的销钉与换向器外壁的特殊槽道配合,换向器将在向下运动的同时旋转一定角度,带动与之楔状配合的开关旋转并回到上端配合位,使高压钻井液通过中心管下端开孔、开关径向开孔进入执行机构,推块沿导向接头空腔向外运动使导向推翼沿径向绕转轴展开推靠岩壁,实现工具导向功能。当再次增大泵压时,换向器将再次挤压复位弹簧向下运动并带动开关旋转一定角度,使开关下端径向开孔错开执行机构空腔,断开中心管内部钻井液与执行结构空腔的连通,导向推翼失去推力在岩壁的作用下收回,停止导向工作。本发明是一种机械式旋转导向工具,能够在复杂井下环境下实现对井眼轨迹的控制,适宜在水平井、大位移井等结构井中使用。

    基于涡轮发电式电机驱动的双速PDC钻头

    公开(公告)号:CN109989707A

    公开(公告)日:2019-07-09

    申请号:CN201910329179.8

    申请日:2019-04-23

    摘要: 本发明公开了一种基于涡轮发电式电机驱动的双速PDC钻头。主要包括上接头,涡轮轴上定位块,大钢珠,涡轮叶片,发电机,大弹簧,外延大钻头,电动机,电动机转轴接头,中心小钻头等;装配顺序为先将电动机转轴接头、导流接头装好,随电动机装入装好Y形密封圈的外延大钻头,装配中心小钻头和大弹簧;给涡轮轴下定位块装上小钢珠再与涡轮轴装配,再装配发电机和涡轮叶片,一起装入涡轮外壳,依次装配大钢珠、涡轮轴上定位块、上接头;两部分组装在一起,装配完成。本发明通过钻井液驱动涡轮进行井下发电,可以实现电动机驱动中心小钻头,钻柱驱动外延大钻头的双速钻井的特点,可有效提高机械钻速。

    油气井管柱振动模拟测试装置

    公开(公告)号:CN110067552B

    公开(公告)日:2021-11-23

    申请号:CN201910451114.0

    申请日:2019-05-28

    IPC分类号: E21B47/00 G01M7/02

    摘要: 本发明公开了一种油气井管柱振动模拟测试装置,由动力模块、加压模块、井筒模块、激励模块和负载模块组成,动力模块前端依次为加压模块、井筒模块、激励模块和负载模块。本发明的油气井管柱振动模拟测试装置的动力模块可以提供输入转速和驱动扭矩,驱动钻头旋转,加压模块可以为钻头提供钻压,形成轴向位移,通过井筒模块模拟钻柱在井下与井壁之间的接触状态,激励模块可以模拟轴向、周向、径向激励载荷作用,负载模块可模拟钻头与岩石之间的相互作用。本发明的油气井管柱振动模拟测试装置可以模拟真实的井下钻柱边界条件,不同的功能实现机构均为模块化设计,可根据不同模拟实验需求,进行拆装组合,增加了测试装置的适用性。

    脉冲振荡实现冲击破岩的PDC钻头

    公开(公告)号:CN110029944B

    公开(公告)日:2020-11-03

    申请号:CN201910328661.X

    申请日:2019-04-23

    摘要: 本发明公开了一种脉冲振荡实现冲击破岩的PDC钻头,包括钻头体、脉冲短节、定位销钉、钻头接头、流体入口、销孔、右入射流道、右回流通道、右分流劈、右回旋流道、右流体出口、左流体出口、左回旋流道、左分流劈、左回流通道、左入射流道。钻井液进入脉冲振荡实现冲击破岩的PDC钻头后,经过脉冲短节后从钻头水眼流出,当钻井液进入脉冲短节时,通过脉冲短节的流体入口形成高速入射流,经过脉冲短节内部流道后流出,形成轴向方向的脉冲振动,作用与钻头上,提高钻头的破岩效率,增加机械钻速。本发明的脉冲振荡实现冲击破岩的PDC钻头利用钻井液在脉冲短节内循环,产生轴向脉冲振动,脉冲短节在钻头体内不会产生转动,提高了钻头工作稳定性。

    多向耦合脉冲振荡的PDC钻头

    公开(公告)号:CN109915030A

    公开(公告)日:2019-06-21

    申请号:CN201910330010.4

    申请日:2019-04-23

    IPC分类号: E21B10/60 E21B7/24 E21B7/18

    摘要: 本发明公开了一种多向耦合脉冲振荡的PDC钻头,由钻头接头、耦合脉冲短节、钻头体、流体入射口、右反馈流道、右射流流道、右分流劈、右流体出口、销钉、左反馈流道、左射流流道、左分流劈、左流体出口组成。本发明的多向耦合脉冲振荡的PDC钻头工作时,钻井液从钻头接头流入后,经过耦合脉冲短节,从钻头水眼流出,钻井液流过耦合脉冲短节时,耦合脉冲短节将产生轴向脉冲压力波动,形成轴向振动,而耦合脉冲短节圆周上均匀分布有四组流道,通过叠加原理,可以将单组流道产生的轴向振动耦合在一起,作用在钻头上,辅助钻头破岩。本发明的多向耦合脉冲振荡的PDC钻头通过钻井液作用形成轴向脉冲振动,可以提高钻头破岩效率,降低钻井成本。