一種鉆井用渦流短節的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及油氣鉆井工具，尤其涉及一種鉆井用渦流短節。
【背景技術】
[0002]鉆井是油氣開采的關鍵環節，目前大多采用頂驅或轉盤通過鉆桿傳遞旋轉動力到鉆頭的方式進行鉆井。旋轉且具有一定鉆壓的鉆頭可進行破巖和鉆進，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腔返回地面，完成泥漿液循環。
[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雜，一方面需要更大的泥漿量來增強攜砂能力，防止卡鉆，一方面大量泥漿液沖刷井底會降低鉆壓，影響鉆進速度，而且會在井底形成復雜紊流，高密度帶砂泥漿液反過來沖刷和磨損鉆頭，降低鉆頭使用壽命。
【發明內容】
[0004]本發明是為了解決上述不足，提供了一種鉆井用渦流短節。
[0005]本發明的上述目的通過以下的技術方案來實現:一種鉆井渦流短節，包括柱狀殼體和若干個渦流發生器，所述柱狀殼體上端設有錐形外螺紋部，柱狀殼體下端設有錐形內螺紋孔，柱狀殼體側壁上設有斜向均布的三至四個內螺紋安裝孔，內螺紋安裝孔安裝有渦流發生器，所述渦流發生器內側一端設有外螺紋，且外側一端設有扳手接頭，扳手接頭用于安裝和拆卸渦流發生器；所述渦流發生器設有錐形圓通孔，為鉆井液輔助通道，且錐形圓通孔的孔壁設有變徑螺旋溝槽。
[0006]所述扳手接頭為標準內六角或外六角接頭。
[0007]所述變徑螺旋溝槽為四線螺旋溝槽，用于產生螺旋流束。
[0008]使用時，本發明的鉆井渦流短節上接鉆桿或鉆鋌，下接鉆頭。
[0009]本發明與現有技術相比的優點是:本發明增強了攜砂能力，有助于提高鉆頭壽命，加快鉆進速度，另外在一定的鉆桿旋轉速度下，螺旋流具有穩定的螺旋半徑及徑向線速度，有助于螺旋沖刷和修補井眼壁，提高井眼質量。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明的結構示意圖。
[0011]圖2為本發明中柱狀殼體的內部結構示意圖。
[0012]圖3為本發明中渦流發生器的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖對本發明進一步詳述。
[0014]如圖1、圖2及圖3所示，一種鉆井渦流短節，包括柱狀殼體1和若干個渦流發生器2，所述柱狀殼體1上端設有錐形外螺紋部1-1，柱狀殼體1下端設有錐形內螺紋孔1-2，柱狀殼體1側壁上設有斜向均布的三至四個內螺紋安裝孔1-3，內螺紋安裝孔1-3安裝有渦流發生器2，所述渦流發生器2內側一端設有外螺紋，且外側一端設有扳手接頭2-1，扳手接頭2-1用于安裝和拆卸渦流發生器2 ;所述渦流發生器2設有錐形圓通孔2-2，為鉆井液輔助通道，且錐形圓通孔2-2的孔壁設有變徑螺旋溝槽2-3 ;所述扳手接頭2-1為標準內六角或外六角接頭；所述變徑螺旋溝槽2-3為四線螺旋溝槽，用于產生螺旋流束。
[0015]本發明不同于目前鉆井過程中所有鉆井液均會流經鉆頭上的泥漿孔的情況，本發明的鉆井渦流短節安裝在鉆頭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空返回地面，在近鉆頭區域為紊流鉆井液區，可避免井底鉆肩沉積；一路沿柱狀殼體1側孔上安裝的渦流發生器2的錐形圓通孔2-2直接流出到環腔。流體流經錐形孔過程中會使流速增加，同時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的導向作用，流出渦流發生器2的流體是朝上的多線高速螺旋流束，同時由于鉆柱本身處于旋轉狀態，多組螺旋流束本身亦會繞鉆桿形成螺旋流，螺旋流半徑和流束速度、流束方向及鉆桿旋轉速度有關，螺旋流螺距和鉆進速度、流束方向及流束速度有關。多組螺旋流為穩定的層流，一方面具有一定的主動螺旋上升力，可在加速吸入下部相對負壓紊流區的鉆井液同時加速舉升混合鉆井液，增強了攜砂能力，有助于提高鉆頭壽命，加快鉆進速度，另外在一定的鉆桿旋轉速度下，螺旋流具有穩定的螺旋半徑及徑向線速度，有助于螺旋沖刷和修補井眼壁，提高井眼質量。
[0016]以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
【主權項】
1.一種鉆井渦流短節，其特征在于:包括柱狀殼體和若干個渦流發生器，所述柱狀殼體上端設有錐形外螺紋部，柱狀殼體下端設有錐形內螺紋孔，柱狀殼體側壁上設有斜向均布的三至四個內螺紋安裝孔，內螺紋安裝孔安裝有渦流發生器，所述渦流發生器內側一端設有外螺紋，且外側一端設有扳手接頭，扳手接頭用于安裝和拆卸渦流發生器；所述渦流發生器設有錐形圓通孔，為鉆井液輔助通道，且錐形圓通孔的孔壁設有變徑螺旋溝槽。2.根據權利要求1所述的一種鉆井渦流短節，其特征在于:所述扳手接頭為標準內六角或外六角接頭。3.根據權利要求1所述的一種鉆井渦流短節，其特征在于:所述變徑螺旋溝槽為四線螺旋溝槽，用于產生螺旋流束。
【專利摘要】本發明公開了一種鉆井渦流短節，包括柱狀殼體和若干個渦流發生器，所述柱狀殼體上端設有錐形外螺紋部，柱狀殼體下端設有錐形內螺紋孔，柱狀殼體側壁上設有斜向均布的三至四個內螺紋安裝孔，內螺紋安裝孔安裝有渦流發生器，所述渦流發生器內側一端設有外螺紋，且外側一端設有扳手接頭，扳手接頭用于安裝和拆卸渦流發生器；所述渦流發生器設有錐形圓通孔，為鉆井液輔助通道，且錐形圓通孔的孔壁設有變徑螺旋溝槽。本發明與現有技術相比的優點是：本發明增強了攜砂能力，有助于提高鉆頭壽命，加快鉆進速度，另外在一定的鉆桿旋轉速度下，螺旋流具有穩定的螺旋半徑及徑向線速度，有助于螺旋沖刷和修補井眼壁，提高井眼質量。
【IPC分類】E21B17/02
【公開號】CN105298406
【申請號】CN201510621705
【發明人】王川, 謝真強, 孔祥領, 王國榮, 周旭, 黎俊, 糾松濤, 李小華
【申請人】西南石油大學, 中國石油技術開發公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年9月24日