反循環渦輪鉆具的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于鉆具技術領域，具體涉及一種反循環渦輪鉆具。
【背景技術】
[0002]在石油水平井開采生產過程中，由于產層套管是呈水平狀態存在，極易引發地層沙粒堆積堵塞產出通道，造成減產或停產。當需要對水平段進行沖砂作業需要磨銑板結的砂橋鹽橋，或需要磨銑水平段的橋塞、落物時，現有的鉆具都只能采取正循環狀態進行磨銑，正循環洗井油管內腔流通面積遠遠小于油套環空的流通面積，因此返出液體在油套環空會減速上返，被工作液體攜帶的砂礫、碎肩在上返速度液體流速降低和重力作用的雙重作用下，容易在水平段出現砂礫、碎肩與工作液體上下分離逐步淤積的情況，會造成沖砂不徹底或施工管柱卡鉆甚至填埋，嚴重的會導致水平井的停產、報廢。
【發明內容】
[0003]有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種反循環渦輪鉆具。
[0004]為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的:
[0005]本發明實施例提供一種反循環渦輪鉆具，該鉆具包括:正反沖換向機構、渦輪機構、鉆頭，所述正反沖換向機構、渦輪機構、鉆頭依次連接；所述正反沖換向機構包括中心管、用于將中心管分為左右兩個腔體的隔板、自封皮碗、限位扶正套、油管接箍，所述中心管的中心設置隔板，所述中心管的左腔體的上端部以及右腔體的下端部均設置堵板，所述中心管的兩端分別套設油管接箍，所述左腔體的下側側壁設置有側壁通孔，所述右腔體的上側側壁設置有側壁通孔，兩個側壁通孔分別與其外部套設的限位扶正套的通孔相通，所述中心管中間部分的管壁套設自封皮碗；所述渦輪機構包括殼體、雙公接頭、上定子、轉子、下定子、芯軸，所述雙公接頭設置在殼體的上端并且與正反沖換向機構的油管接箍連接，所述芯軸設置在殼體內并且延伸到殼體外，所述芯軸從上到下依次套設上定子、轉子、下定子，所述芯軸的外端與鉆頭連接。
[0006]上述方案中，所述自封皮碗內側的自封膠套的上下兩端與限位扶正套緊貼。
[0007]上述方案中，所述右腔體的下端部與渦輪機構的殼體連通，所述左腔體的上端部與上部油管連通。
[0008]上述方案中，所述殼體內壁與上定子、下定子分別通過鍵槽連接，所述轉子通過鍵槽與芯軸連接。
[0009]與現有技術相比，本發明的有益效果:
[0010](I)、本發明采取反循環沖洗，解除了常規渦輪鉆具(或螺桿鉆)只能正循環沖洗才能正常鉆進作業限制問題。
[0011](2)、本發明采用反循環沖洗鉆進，利用了反沖攜帶能力強的特點，能夠將沖砂或鉆進產生的砂礫、碎肩高速帶離井筒，極大地提高工作液體攜帶效率，減少施工管柱被卡阻砂埋的風險。
[0012](3)、利用本發明進行水平井沖砂或磨銑，能夠不用特殊井口裝置就能實現連續沖洗，不用在連接管柱單根時停泵，因此沖洗攜帶效率得到保障。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明實施例提供一種反循環渦輪鉆具的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明進行詳細說明。
[0015]本發明實施例提供一種反循環渦輪鉆具，如圖1所示，該鉆具包括:正反沖換向機構1、渦輪機構2、鉆頭3，所述正反沖換向機構1、渦輪機構2、鉆頭3依次連接。
[0016]所述正反沖換向機構I包括中心管101、用于將中心管101分為左右兩個腔體的隔板102、自封皮碗108、限位扶正套105、油管接箍107，所述中心管101的中心設置隔板102，所述中心管101的左腔體的上端部以及右腔體的下端部均設置堵板103，所述中心管101的兩端分別套設油管接箍107，所述左腔體的下側側壁設置有側壁通孔104，所述右腔體的上側側壁設置有側壁通孔104，兩個側壁通孔104分別與其外部套設的限位扶正套105的通孔106相通，所述中心管101中間部分的管壁套設自封皮碗108 ；
[0017]所述中心管101的內腔被隔板102隔離成互不相通的左腔體和右腔體，左腔體的下端和右腔體的上端均以堵板103封死，同時左腔體的下部側壁和右腔體的上部側壁設有側壁通孔104。
[0018]所述自封皮碗108內側的自封膠套的上下兩端與限位扶正套105緊貼，其內通孔與中心管101外壁緊貼，其外緣在工作時與套管內壁緊貼，所述的自封皮碗108套裝在中心管101外壁中部。
[0019]所述右腔體的下端部與渦輪機構2的殼體201連通，所述左腔體的上端部與上部油管連通。
[0020]所述渦輪機構2包括殼體201、雙公接頭202、上定子203、轉子204、下定子205、芯軸206，所述雙公接頭202設置在殼體201的上端并且與正反沖換向機構I的油管接箍107連接，所述芯軸206設置在殼體201內并且延伸到殼體201外，所述芯軸206從上到下依次套設上定子203、轉子204、下定子205，所述芯軸206的外端采用絲扣形式與鉆頭3連接。
[0021]所述殼體201內壁與上定子203、下定子205分別通過鍵槽連接，所述轉子204通過鍵槽與芯軸206連接。
[0022]所述鉆頭3采用與芯軸206以絲扣形式連接的各種制式鉆頭，如三刮刀鉆頭、磨鞋、銑鞋等。
[0023]本發明的工作液體驅動鉆進原理:
[0024]工作液體從井口的油套環空進入后井底流動，首先會接觸到正反沖換向機構1，在正反沖換向機構I上的自封皮碗108的阻斷過流通道后，工作液體會從上側的限位扶正套105上和中心管101的右腔體側壁上的側壁通孔104流入右腔體，由于右腔體的上端被堵板103封死，工作液體向下流動，進入渦輪機構2的殼體201內，推動轉子204旋轉，所述轉子204通過芯軸206 (以鍵槽限位)將旋轉扭矩傳遞給下部的鉆頭3旋轉，所述鉆頭3將對板結砂床、橋塞等進行鉆磨；
[0025]工作液體在套管中向上返出，到達正反沖換向機構I上的自封皮碗8處，流通通道被自封皮碗8阻斷，工作液體順下側的限位扶正套105和中心管101的左腔體側壁上的側壁通孔104流入左腔體，所述左腔體的下端被堵板103封死，工作液體只能向上流動，進入上部油管的內腔，順油管內腔一直上返流出井口。
[0026]以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，并非用于限定本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種反循環渦輪鉆具，其特征在于，該鉆具包括:正反沖換向機構(I)、渦輪機構(2)、鉆頭(3)，所述正反沖換向機構(I)、渦輪機構(2)、鉆頭(3)依次連接；所述正反沖換向機構(I)包括中心管(101)、用于將中心管(101)分為左右兩個腔體的隔板(102)、自封皮碗(108)、限位扶正套(105)、油管接箍(107)，所述中心管(101)的中心設置隔板(102)，所述中心管(101)的左腔體的上端部以及右腔體的下端部均設置堵板(103)，所述中心管(101)的兩端分別套設油管接箍(107)，所述左腔體的下側側壁設置有側壁通孔(104)，所述右腔體的上側側壁設置有側壁通孔(104)，兩個側壁通孔(104)分別與其外部套設的限位扶正套(105)的通孔(106)相通，所述中心管(101)中間部分的管壁套設自封皮碗(108);所述渦輪機構(2)包括殼體(201)、雙公接頭(202)、上定子(203)、轉子(204)、下定子(205)、芯軸(206)，所述雙公接頭(202)設置在殼體(201)的上端并且與正反沖換向機構(I)的油管接箍(107)連接，所述芯軸(206)設置在殼體(201)內并且延伸到殼體(201)夕卜，所述芯軸(206)從上到下依次套設上定子(203)、轉子(204)、下定子(205)，所述芯軸(206)的外端與鉆頭(3)連接。2.根據權利要求1所述的反循環渦輪鉆具，其特征在于:所述自封皮碗(108)內側的自封膠套的上下兩端與限位扶正套(105)緊貼。3.根據權利要求1或2所述的反循環渦輪鉆具，其特征在于:所述右腔體的下端部與渦輪機構(2)的殼體(201)連通，所述左腔體的上端部與上部油管連通。4.根據權利要求3所述的反循環渦輪鉆具，其特征在于:所述殼體(201)內壁與上定子(203)、下定子(205)分別通過鍵槽連接，所述轉子(204)通過鍵槽與芯軸(206)連接。
【專利摘要】本發明公開了一種反循環渦輪鉆具，包括：正反沖換向機構、渦輪機構、鉆頭，所述正反沖換向機構的中心管的中心設置隔板，所述中心管的左腔體的上端部以及右腔體的下端部均設置堵板，所述中心管的兩端分別套設油管接箍，所述左腔體的下側側壁、右腔體的上側側壁設置有側壁通孔，兩個側壁通孔分別與其外部套設的限位扶正套的通孔相通，所述中心管中間部分的管壁套設自封皮碗；所述渦輪機構的雙公接頭設置在殼體的上端并且與油管接箍連接，所述芯軸設置在殼體內并且延伸到殼體外，所述芯軸從上到下依次套設上定子、轉子、下定子，所述芯軸的外端與鉆頭連接。本發明能夠在水平井安全高效地實現沖砂、磨銑等作業。
【IPC分類】E21B21/00, E21B4/02
【公開號】CN104989269
【申請號】CN201510324000
【發明人】景忠峰, 李泰余, 尹長春, 郭虹, 楊寶平, 劉勇, 殷家興, 張進科, 王軍
【申請人】西安中孚凱宏石油科技有限責任公司, 寧夏萬殷機械制造科技有限公司, 景忠峰
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年6月12日