发明名称 井下动力增压钻具
摘要 本发明为一种井下动力增压钻具,该钻具包括壳体和输出轴,输出轴上端与驱动部件连接,输出轴下部连接有钻头短节和钻头;输出轴与壳体间设有钻井液过流通道,钻头上设有容置空间,过流通道与容置空间由短节上的过流孔连通;钻头设有第一喷嘴和第二喷嘴,第二喷嘴与容置空间连通;输出轴由下向上设有中心孔,中心孔上端设有与输出轴外壁导通的径向孔;中心孔底端与第一喷嘴连通;输出轴上套设有一轴向柱塞泵,轴向柱塞泵的进液口与过流通道连通,轴向柱塞泵的出液口与中心孔上端的径向孔导通,增压后的液体由第一喷嘴射出。本发明在钻井液驱动钻头破岩同时,由轴向柱塞泵加压部分钻井液进行高压射流辅助破岩,以实现机械和水力联合破岩。
申请公布号 CN103256007B 申请公布日期 2015.02.25
申请号 CN201310198584.3 申请日期 2013.05.24
申请人 中国石油大学(北京) 发明人 刘忠;王志浩
分类号 E21B7/18(2006.01)I 主分类号 E21B7/18(2006.01)I
代理机构 北京三友知识产权代理有限公司 11127 代理人 赵燕力
主权项 一种井下动力增压钻具,所述钻具包括有壳体,壳体内设有输出轴,所述输出轴上端通过联轴器与上方驱动部件连接,输出轴下部固定套设有钻头短节,钻头短节与壳体底端呈转动密封连接,钻头短节底部固定连接有钻头;其特征在于:所述输出轴与壳体之间设有钻井液过流通道,钻头短节上轴向设有过流孔,所述钻头上部设有容置空间,所述过流通道与容置空间由过流孔连通;钻头下部设有第一喷嘴和第二喷嘴,所述第二喷嘴通过钻头上的第二射流孔与容置空间连通;所述输出轴内由下向上设有中心孔,中心孔上端设有与输出轴外壁导通的多个径向孔;所述中心孔底端通过钻头上的第一射流孔与第一喷嘴连通;位于壳体内的输出轴上套设有一轴向柱塞泵,所述轴向柱塞泵的进液口与钻井液过流通道连通,轴向柱塞泵的出液口与中心孔上端的径向孔导通,增压后的液体顺序通过径向孔、中心孔和第一射流孔由第一喷嘴射出;所述轴向柱塞泵包括设有多个柱塞孔的缸体,柱塞孔内滑设有柱塞,缸体通过其中心穿孔固定套设于输出轴上,所述缸体呈柱塞孔开口向下设置,缸体上方密封设有配流盘,所述配流盘的进液口与钻井液过流通道连通,配流盘的出液口与输出轴中心孔上端的径向孔导通;斜盘位于缸体下方且固定于壳体上;斜盘上侧设有滑履和回程盘,柱塞的球形端部设置在滑履的凹槽内;位于回程盘与缸体之间的输出轴上,由下向上套设有球铰、调整套和弹簧,球铰下部抵靠于回程盘上;所述球铰和调整套与输出轴键连接,球铰与回程盘的接触面为型面配合面;所述滑履的凹槽向下设有通孔;斜盘上方的密封空间内设有润滑油,润滑油通过所述通孔进入滑履的凹槽内;所述斜盘固定设置在一密封筒内,所述缸体密封压设在密封筒的顶部,所述缸体与密封筒的外径相同;所述缸体和密封筒与壳体内壁之间具有环形空间,密封筒上部外缘连接一与壳体内壁固定连接的环形体;所述环形体上设有多个上下贯通的第一透孔;密封筒底部抵靠一第一轴承座上,该第一轴承座通过轴承与输出轴连接;该第一轴承座上对应于环形空间的位置设有多个上下贯通的第二透孔。
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