一種鉆井用渦流短節(jié)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油氣鉆井工具，尤其涉及一種鉆井用渦流短節(jié)。
【背景技術(shù)】
[0002]鉆井是油氣開采的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，目前大多采用頂驅(qū)或轉(zhuǎn)盤通過鉆桿傳遞旋轉(zhuǎn)動(dòng)力到鉆頭的方式進(jìn)行鉆井。旋轉(zhuǎn)且具有一定鉆壓的鉆頭可進(jìn)行破巖和鉆進(jìn)，鉆頭上開有小孔，從鉆桿流入的泥漿液從這些小孔流出可清洗和冷卻鉆頭，并攜帶巖肩通過鉆桿和井眼之間的環(huán)腔返回地面，完成泥漿液循環(huán)。
[0003]目前的鉆頭一般直接接在鉆桿和鉆鋌上，鉆頭上布置的小孔是泥漿液的唯一通道。在鉆井過程中，鉆井液的供給工藝比較復(fù)雜，一方面需要更大的泥漿量來(lái)增強(qiáng)攜砂能力，防止卡鉆，一方面大量泥漿液沖刷井底會(huì)降低鉆壓，影響鉆進(jìn)速度，而且會(huì)在井底形成復(fù)雜紊流，高密度帶砂泥漿液反過來(lái)沖刷和磨損鉆頭，降低鉆頭使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是為了解決上述不足，提供了一種鉆井用渦流短節(jié)。
[0005]本發(fā)明的上述目的通過以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種鉆井渦流短節(jié)，包括柱狀殼體和若干個(gè)渦流發(fā)生器，所述柱狀殼體上端設(shè)有錐形外螺紋部，柱狀殼體下端設(shè)有錐形內(nèi)螺紋孔，柱狀殼體側(cè)壁上設(shè)有斜向均布的三至四個(gè)內(nèi)螺紋安裝孔，內(nèi)螺紋安裝孔安裝有渦流發(fā)生器，所述渦流發(fā)生器內(nèi)側(cè)一端設(shè)有外螺紋，且外側(cè)一端設(shè)有扳手接頭，扳手接頭用于安裝和拆卸渦流發(fā)生器；所述渦流發(fā)生器設(shè)有錐形圓通孔，為鉆井液輔助通道，且錐形圓通孔的孔壁設(shè)有變徑螺旋溝槽。
[0006]所述扳手接頭為標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)六角或外六角接頭。
[0007]所述變徑螺旋溝槽為四線螺旋溝槽，用于產(chǎn)生螺旋流束。
[0008]使用時(shí)，本發(fā)明的鉆井渦流短節(jié)上接鉆桿或鉆鋌，下接鉆頭。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明增強(qiáng)了攜砂能力，有助于提高鉆頭壽命，加快鉆進(jìn)速度，另外在一定的鉆桿旋轉(zhuǎn)速度下，螺旋流具有穩(wěn)定的螺旋半徑及徑向線速度，有助于螺旋沖刷和修補(bǔ)井眼壁，提高井眼質(zhì)量。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為本發(fā)明中柱狀殼體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖3為本發(fā)明中渦流發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳述。
[0014]如圖1、圖2及圖3所示，一種鉆井渦流短節(jié)，包括柱狀殼體1和若干個(gè)渦流發(fā)生器2，所述柱狀殼體1上端設(shè)有錐形外螺紋部1-1，柱狀殼體1下端設(shè)有錐形內(nèi)螺紋孔1-2，柱狀殼體1側(cè)壁上設(shè)有斜向均布的三至四個(gè)內(nèi)螺紋安裝孔1-3，內(nèi)螺紋安裝孔1-3安裝有渦流發(fā)生器2，所述渦流發(fā)生器2內(nèi)側(cè)一端設(shè)有外螺紋，且外側(cè)一端設(shè)有扳手接頭2-1，扳手接頭2-1用于安裝和拆卸渦流發(fā)生器2 ;所述渦流發(fā)生器2設(shè)有錐形圓通孔2-2，為鉆井液輔助通道，且錐形圓通孔2-2的孔壁設(shè)有變徑螺旋溝槽2-3 ;所述扳手接頭2-1為標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)六角或外六角接頭；所述變徑螺旋溝槽2-3為四線螺旋溝槽，用于產(chǎn)生螺旋流束。
[0015]本發(fā)明不同于目前鉆井過程中所有鉆井液均會(huì)流經(jīng)鉆頭上的泥漿孔的情況，本發(fā)明的鉆井渦流短節(jié)安裝在鉆頭3和鉆鋌之間，鉆井液在此分為兩路，一路沿柱狀殼體1中心孔通過鉆頭流出，完成鉆頭清洗和冷卻功能，高壓高速流體沖洗井底換向通過鉆桿和井壁環(huán)空返回地面，在近鉆頭區(qū)域?yàn)槲闪縻@井液區(qū)，可避免井底鉆肩沉積；一路沿柱狀殼體1側(cè)孔上安裝的渦流發(fā)生器2的錐形圓通孔2-2直接流出到環(huán)腔。流體流經(jīng)錐形孔過程中會(huì)使流速增加，同時(shí)由于該錐形孔上有變徑螺旋溝槽2-3，通過變徑螺旋溝槽2-3的導(dǎo)向作用，流出渦流發(fā)生器2的流體是朝上的多線高速螺旋流束，同時(shí)由于鉆柱本身處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，多組螺旋流束本身亦會(huì)繞鉆桿形成螺旋流，螺旋流半徑和流束速度、流束方向及鉆桿旋轉(zhuǎn)速度有關(guān)，螺旋流螺距和鉆進(jìn)速度、流束方向及流束速度有關(guān)。多組螺旋流為穩(wěn)定的層流，一方面具有一定的主動(dòng)螺旋上升力，可在加速吸入下部相對(duì)負(fù)壓紊流區(qū)的鉆井液同時(shí)加速舉升混合鉆井液，增強(qiáng)了攜砂能力，有助于提高鉆頭壽命，加快鉆進(jìn)速度，另外在一定的鉆桿旋轉(zhuǎn)速度下，螺旋流具有穩(wěn)定的螺旋半徑及徑向線速度，有助于螺旋沖刷和修補(bǔ)井眼壁，提高井眼質(zhì)量。
[0016]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鉆井渦流短節(jié)，其特征在于:包括柱狀殼體和若干個(gè)渦流發(fā)生器，所述柱狀殼體上端設(shè)有錐形外螺紋部，柱狀殼體下端設(shè)有錐形內(nèi)螺紋孔，柱狀殼體側(cè)壁上設(shè)有斜向均布的三至四個(gè)內(nèi)螺紋安裝孔，內(nèi)螺紋安裝孔安裝有渦流發(fā)生器，所述渦流發(fā)生器內(nèi)側(cè)一端設(shè)有外螺紋，且外側(cè)一端設(shè)有扳手接頭，扳手接頭用于安裝和拆卸渦流發(fā)生器；所述渦流發(fā)生器設(shè)有錐形圓通孔，為鉆井液輔助通道，且錐形圓通孔的孔壁設(shè)有變徑螺旋溝槽。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆井渦流短節(jié)，其特征在于:所述扳手接頭為標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)六角或外六角接頭。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆井渦流短節(jié)，其特征在于:所述變徑螺旋溝槽為四線螺旋溝槽，用于產(chǎn)生螺旋流束。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鉆井渦流短節(jié)，包括柱狀殼體和若干個(gè)渦流發(fā)生器，所述柱狀殼體上端設(shè)有錐形外螺紋部，柱狀殼體下端設(shè)有錐形內(nèi)螺紋孔，柱狀殼體側(cè)壁上設(shè)有斜向均布的三至四個(gè)內(nèi)螺紋安裝孔，內(nèi)螺紋安裝孔安裝有渦流發(fā)生器，所述渦流發(fā)生器內(nèi)側(cè)一端設(shè)有外螺紋，且外側(cè)一端設(shè)有扳手接頭，扳手接頭用于安裝和拆卸渦流發(fā)生器；所述渦流發(fā)生器設(shè)有錐形圓通孔，為鉆井液輔助通道，且錐形圓通孔的孔壁設(shè)有變徑螺旋溝槽。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明增強(qiáng)了攜砂能力，有助于提高鉆頭壽命，加快鉆進(jìn)速度，另外在一定的鉆桿旋轉(zhuǎn)速度下，螺旋流具有穩(wěn)定的螺旋半徑及徑向線速度，有助于螺旋沖刷和修補(bǔ)井眼壁，提高井眼質(zhì)量。
【IPC分類】E21B17/02
【公開號(hào)】CN105298406
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510621705
【發(fā)明人】王川, 謝真強(qiáng), 孔祥領(lǐng), 王國(guó)榮, 周旭, 黎俊, 糾松濤, 李小華
【申請(qǐng)人】西南石油大學(xué), 中國(guó)石油技術(shù)開發(fā)公司
【公開日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年9月24日