一种强化井壁的钻井装置

摘要

本发明属于石油和天然气钻井设备技术领域，涉及一种强化井壁的钻井装置，本体轴向设有钻进液通道，本体中部同一周向上均匀设置有侧向水力通道，每个侧向水力通道均与钻井液通道联通，侧向水力通道为具有两道台阶的通孔；每个侧向水力通道的中间安装制有一个活塞，每个活塞沿轴线均开制有活塞通孔，活塞通孔安装制有喷嘴；活塞的一侧外壁安装制有巴掌，另一侧外壁沿周向设有密封槽；巴掌中部开制有射流通道，射流通道与喷嘴的结构相对应；巴掌的两侧通过弹簧与挡块连；挡块通过螺栓固定安装在本体上；本体上下端部均设置有螺纹；其结构简单，操作方便，成本低，工作效率高，能适应不同的井眼直径，提高井壁力学性能，环境友好。

主权项

一种强化井壁的钻井装置，其特征在于主体结构包括挡块、弹簧、巴掌、喷嘴、活塞、密封、螺栓、本体、钻井液通道、侧向水力通道、活塞通孔、射流通道和螺纹；钢质结构的本体轴向设有钻井液通道，本体中部同一周向上均匀设置有2‑4个侧向水力通道，每个侧向水力通道均与钻井液通道联通，侧向水力通道为具有两道台阶的通孔，用于安装水力工具；每个侧向水力通道的中间安装制有一个活塞，每个活塞沿轴线均开制有活塞通孔，活塞通孔安装制有喷嘴；活塞的一侧外壁安装制有巴掌，另一侧外壁沿周向设有密封槽，密封槽内置有采用软硬组合密封方式密封的橡胶；巴掌的厚度根据喷嘴的结构确定；巴掌中部开制有射流通道，射流通道与喷嘴的结构相对应；巴掌的两侧通过弹簧与挡块连接，限制巴掌被活塞推出的距离；挡块通过螺栓固定安装在本体上；本体上下端部均设置有与外部井下钻具连接的螺纹；在钻井循环过程中，一部分钻井液进入侧向水力通道从喷嘴喷出，形成冲击井壁的侧向射流，侧向射流在冲击井壁的过程中将钻井液通道中的钻井液在井壁形成坚韧致密的泥饼，同时侧向射流对井壁有压实加强作用，从而提高井壁强度；同时，侧向射流喷射过程中，喷嘴的入口和出口会产生压差，在该压差作用下，活塞向外推出，并将巴掌推出，压缩连接巴掌与挡块的弹簧；推出的巴掌紧靠井壁，进一步将井壁泥饼压实，提高井壁强度；巴掌能够根据井眼直径的变化推出和缩回，并一直紧靠井壁；当停止钻井时，被压缩的弹簧将逐渐复原，使推出的巴掌回归原位。