发明名称 井下套管旋流导向器
摘要 本发明公开了一种井下套管旋流导向器,解决了下套管作业过程中,因钻井液携带岩屑的能力不够,导致套管无法下到预计位置的问题;该导向器的外筒内设置导向定子,其上设置导流倾斜圆孔,导向定子的下面通过心轴固定叶栅,心轴的末端固定叶轮,流体轴向流入,通过导向定子倾斜孔改变流动方向后冲击叶栅转动,为心轴下部的叶轮提供动力,带动叶轮旋转。该导向器可在井下自行驱动,推开沉积在井底的岩屑,使岩屑易于上返,从而提高钻井液携带岩屑的能力;还可对井底岩屑进行研磨、粉碎,使之容易被水力冲击、携带,避免因大颗粒携带困难卡钻的危险。
申请公布号 CN102913157A 申请公布日期 2013.02.06
申请号 CN201210443829.X 申请日期 2012.11.08
申请人 中国石油天然气集团公司;大庆石油管理局 发明人 李国庆;韩昌;齐玉龙;郭光奇;李万全
分类号 E21B21/00(2006.01)I;E21B7/20(2006.01)I 主分类号 E21B21/00(2006.01)I
代理机构 大庆知文知识产权代理有限公司 23115 代理人 张海霞
主权项 1.井下套管旋流导向器,包括接箍、外筒、导向定子、心轴、叶栅、叶轮及导向座,其特征在于:所述接箍及外筒均为圆筒状,二者螺纹连接,外筒的下端螺纹连接导向座,导向座为空心半球状;外筒内从上至下依次顶丝固定三个导向定子;所述导向定子的主体为圆盘状,设置中心轴孔,并以中心轴孔为中心,环向均布六个导流倾斜圆孔,上述导流倾斜圆孔的倾斜方向一致,导流倾斜圆孔的倾斜角度采用如下公式计算:<img file="615958DEST_PATH_IMAGE001.GIF" wi="224" he="75" />;式中:<i>v</i><sub><i>0</i></sub>为导流倾斜圆孔入口处绝对流速,m/s;<i>v</i><sub><i>1</i></sub>为导流倾斜圆孔出口处绝对流速,m/s,在大小上可认为与<i>v</i><sub><i>0</i></sub>相等;<i>ρ</i><sub><i>d</i></sub>为流体密度,kg/m<sup>3</sup>;<i>Q</i><sub><i>e</i></sub>为通过单个导流倾斜圆孔的有效排量,L/s;所述心轴上装配三个轴承,这三个轴承分别装配固定在导向定子的中心轴孔内,相邻两导向定子之间的心轴上装配叶栅;心轴的下端螺纹连接叶轮,叶轮的前端探出导向座圆曲面。
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