長(zhǎng)水平段水平井用水擊脈沖振動(dòng)加壓工具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在長(zhǎng)水平段水平井中用于增加軸向加壓，提升水平井水平段延伸鉆進(jìn)能力的長(zhǎng)水平段水平井用水擊脈沖振動(dòng)加壓工具。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著勘探開發(fā)進(jìn)程的不斷深入，定向井、水平井、大位移井所占的比例越來(lái)越大。長(zhǎng)水平段鉆井技術(shù)在國(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用，主要得益于其較好的投入產(chǎn)出比。目前，國(guó)外水平井鉆井成本已降至直井的1.2?2倍，而產(chǎn)量則是直井的4?8倍。水平井技術(shù)作為一項(xiàng)有潛力的新技術(shù)，主要有以下優(yōu)勢(shì):恢復(fù)老井產(chǎn)能、開發(fā)復(fù)雜類型油氣藏、有利于勘探開發(fā)評(píng)價(jià)、有利于環(huán)境保護(hù)。大位移井技術(shù)是隨著隨鉆測(cè)量鉆井技術(shù)、地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)、閉環(huán)鉆井技術(shù)的發(fā)展而新興的一種鉆井技術(shù)，已基本成為開發(fā)灘海和海上油氣資源的重要手段。目前，國(guó)外已經(jīng)鉆成了水平位移超萬(wàn)米的大位移井，而國(guó)內(nèi)依靠自身力量只能完成水平位移約4000m的大位移井。在水平井與大位移井的鉆井過程中，由于摩擦阻力大，長(zhǎng)水平段水平井軸向加壓效果差，使得鉆井效率低、鉆井周期長(zhǎng)、鉆井成本高，這成為制約水平井和大位移井發(fā)展的主要瓶頸。在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐中，由于管柱的軸向加壓效果差，可能出現(xiàn)以下情況:機(jī)械鉆速明顯變低；鉆具不能上起或發(fā)生斷鉆具事故；達(dá)不到井身軌跡的設(shè)計(jì)要求，目的層中靶率低。
[0003]因此，改善長(zhǎng)水平段水平井軸向加壓效果，降低鉆柱與井壁之間的摩擦阻力，是提升水平井水平段延伸鉆進(jìn)能力，確保水平井或大位移井鉆井質(zhì)量及鉆井技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是:為了克服上述難點(diǎn)，改善長(zhǎng)水平段水平井軸向加壓效果及伸鉆進(jìn)能力，特提出長(zhǎng)水平段水平井用水擊脈沖振動(dòng)加壓工具，該工具可以增加水平井軸向加壓，降低鉆柱與井壁之間的摩擦阻力，提高水平段延伸鉆進(jìn)能力。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:長(zhǎng)水平段水平井用水擊脈沖振動(dòng)加壓工具，主要包括傳動(dòng)軸、下密封總成、傳動(dòng)軸殼體、隔套、加壓總成殼體、加壓總成、活塞套、上密封總成、動(dòng)力總成、動(dòng)閥部件、耐磨閥片、靜閥部件、下接頭；傳動(dòng)軸殼體、加壓總成殼體、動(dòng)力總成和下接頭從上至下依次靠螺紋連接，傳動(dòng)軸與傳動(dòng)軸殼體內(nèi)孔配合，上端與活塞套靠螺紋連接；下密封總成安裝在傳動(dòng)軸與傳動(dòng)軸殼體配合面上；隔套安裝在傳動(dòng)軸殼體上端，放置在傳動(dòng)軸與加壓總成殼體配合形成的環(huán)空內(nèi)；加壓總成安裝在隔套與活塞套之間，放置在傳動(dòng)軸與加壓總成殼體配合形成的環(huán)空內(nèi)；上密封總成安裝在活塞套與加壓總成殼體配合面上；動(dòng)閥部件與動(dòng)力總成下端靠螺紋連接；靜閥部件安裝在下接頭上端內(nèi)孔中，耐磨閥片安裝在靜閥部件上端內(nèi)孔中；所述動(dòng)閥部件內(nèi)部有一個(gè)第一流道和三個(gè)第二流道；所述耐磨閥片內(nèi)部有一個(gè)第三流道和兩個(gè)第四流道；所述靜閥部件內(nèi)部有一個(gè)第五流道、一個(gè)第七流道和兩個(gè)第六流道；第三流道、第五流道和第七流道同軸線，形成鉆井液過流孔；兩個(gè)第四流道和兩個(gè)第六流道同軸線，形成鉆井液過流孔。
[0006]所述動(dòng)閥部件的第一流道過流面積是第二流道過流面積的1.2-1.5倍；所述靜閥部件的第七流道過流面積是耐磨閥片的第三流道過流面積的1.2-1.5倍，耐磨閥片的第三流道過流面積是靜閥部件的第五流道過流面積的1.2-1.5倍；所述靜閥部件的第六流道過流面積是耐磨閥片的第四流道過流面積的1.2-1.5倍；所述靜閥部件的第五流道過流面積與第六流道過流面積相等；所述動(dòng)閥部件的第一流道過流面積與靜閥部件的第五流道過流面積相等。
[0007]所述動(dòng)力總成(9)為頭數(shù)為5:6或者7:8的螺桿馬達(dá)。
[0008]本發(fā)明具有的有益效果是:(1)該工具軸向振動(dòng)能力強(qiáng)，可以有效增加水平井軸向加壓，降低鉆柱與井壁之間的摩擦阻力，能夠提高定向井、水平井和大位移井水平段的延伸鉆進(jìn)能力；(2)如果將工具安放在近鉆頭附近，工具的軸向脈沖可以降低鉆頭的軸向振動(dòng)強(qiáng)度，提高鉆頭與巖石的均勻接觸時(shí)間，從而提高機(jī)械鉆速；(3)軸向振動(dòng)可以有效破壞水平段已形成的巖肩床，并能預(yù)防卡鉆；(4)可以提高井深軌跡控制精度，同時(shí)提高軌跡的平滑性，有效的減少鉆井工具面不穩(wěn)定造成的鉆井臺(tái)階。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明長(zhǎng)水平段水平井用水擊脈沖振動(dòng)加壓工具結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明長(zhǎng)水平段水平井用水擊脈沖振動(dòng)加壓工具的水擊脈沖閥部件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明長(zhǎng)水平段水平井用水擊脈沖振動(dòng)加壓工具由圖2中橫剖面A-A得到的動(dòng)閥部件的截面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明長(zhǎng)水平段水平井用水擊脈沖振動(dòng)加壓工具由圖2中B向視圖得到的靜閥部件的截面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是本發(fā)明長(zhǎng)水平段水平井用水擊脈沖振動(dòng)加壓工具的水擊脈沖閥部件工作過程示意圖一；
圖6是本發(fā)明長(zhǎng)水平段水平井用水擊脈沖振動(dòng)加壓工具的水擊脈沖閥部件工作過程示意圖二。
[0010]圖中:1.傳動(dòng)軸；2.下密封總成；3.傳動(dòng)軸殼體；4.隔套；5.加壓總成殼體；6.加壓總成；7.活塞套；8.上密封總成；9.動(dòng)力總成；10.動(dòng)閥部件；11.耐磨閥片；12.靜閥部件；13.下接頭；14.第一流道；15.第二流道；16.第三流道；17.第四流道；18.第五流道；19.第六流道；20.第七流道。
【具體實(shí)施方式】
[0011]如圖1-圖4所示，長(zhǎng)水平段水平井用水擊脈沖振動(dòng)加壓工具，其結(jié)構(gòu)主要包括傳動(dòng)軸1、下密封總成2、傳動(dòng)軸殼體3、隔套4、加壓總成殼體5、加壓總成6、活塞套7、上密封總成8、動(dòng)力總成9、動(dòng)閥部件10、耐磨閥片11、靜閥部件12、下接頭13 ;傳動(dòng)軸殼體3、加壓總成殼體5、動(dòng)力總成9和下接頭13從上至下依次靠螺紋連接，傳動(dòng)軸I與傳動(dòng)軸殼體3內(nèi)孔配合，上端與活塞套7靠螺紋連接；下密封總成2安裝在傳動(dòng)軸I與傳動(dòng)軸殼體3配合面上；隔套4安裝在傳動(dòng)軸殼體3上端，