一種陀螺效應(yīng)鉆井增速工具的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及石油鉆井領(lǐng)域的一種陀螺效應(yīng)鉆井增速工具。該工具主要由上接頭、鉆鋌短節(jié)和下接頭從上往下順序用絲扣相連形成工具外殼，工具內(nèi)部中心陀螺轉(zhuǎn)子的上下端均裝有軸承副，兩個(gè)軸承副分別置于上軸承座和下軸承座內(nèi)，上下軸承座固定在鉆鋌短節(jié)內(nèi)的凹環(huán)槽內(nèi)，上軸承座的上端和下軸承座的下端均安置有軸承座端蓋，渦輪定子設(shè)置在上軸承座下端，并與上軸承座絲扣連接固定，渦輪轉(zhuǎn)子設(shè)置在陀螺轉(zhuǎn)子的大經(jīng)上端，并與陀螺轉(zhuǎn)子絲扣連接固定，上接頭的下端和下接頭上端均設(shè)有密封圈用來與鉆鋌短節(jié)密封。本實(shí)用新型陀螺效應(yīng)鉆井增速工具因?yàn)椴淮嬖谡駝?dòng)與往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所以不會(huì)出現(xiàn)工具疲勞破壞或泄漏等事故，因此工具自身是很安全的。
【專利說明】一種陀螺效應(yīng)鉆井增速工具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于石油鉆井領(lǐng)域的一種鉆井增速工具，特別是一種鉆進(jìn)過程中增加鉆井機(jī)械鉆速的工具。

【背景技術(shù)】
[0002]鉆具在鉆進(jìn)過程中，由于地層的巖性不均勻性和鉆具旋轉(zhuǎn)的機(jī)械特性使鉆頭在井底并非聚中旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，而是掃膛和偏擺旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。這樣的結(jié)果使鉆井機(jī)械鉆速降低，鉆頭利用率降低，導(dǎo)致鉆井成本增加。為了有效提高鉆井機(jī)械鉆速，人們發(fā)明了機(jī)械式和液壓式振動(dòng)工具，以增加鉆頭對巖層的切削力度和頻度，來增加機(jī)械鉆速；同時(shí)也有采用彈簧式或液壓式減振工具，力圖降低鉆頭跳動(dòng)所引起的掃膛和偏擺，以提高機(jī)械鉆速。這類工具由于采用振動(dòng)與往復(fù)運(yùn)動(dòng)，工具自身存在機(jī)械疲勞和密封失效問題，嚴(yán)重的會(huì)引起鉆進(jìn)事故。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決【背景技術(shù)】存在的不足，本實(shí)用新型提供了一種陀螺效應(yīng)鉆井增速工具。本實(shí)用新型是根據(jù)陀螺近似理論，即當(dāng)工具內(nèi)陀螺轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鉆頭掃膛和偏擺的轉(zhuǎn)速時(shí)，該陀螺轉(zhuǎn)子可視作陀螺，它具有陀螺效應(yīng)；當(dāng)鉆進(jìn)過程中，鉆頭掃膛和偏擺產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)力會(huì)通過近鉆頭安裝的工具短鉆鋌經(jīng)軸承傳給陀螺轉(zhuǎn)子，根據(jù)陀螺效應(yīng)，陀螺轉(zhuǎn)子將產(chǎn)生一個(gè)反作用力去抵消鉆頭掃膛和偏擺產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)力，使鉆頭保持聚中和壓持狀態(tài)鉆進(jìn)，這樣就能有效提高鉆井機(jī)械速度。本實(shí)用新型陀螺效應(yīng)鉆井增速工具因不存在振動(dòng)與往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因此工具自身是很安全的。
[0004]本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:一種陀螺效應(yīng)鉆井增速工具，上接頭、鉆鋌短節(jié)和下接頭從上往下順序用絲扣相連形成工具外殼，工具內(nèi)部中心陀螺轉(zhuǎn)子的上下端均裝有軸承副，兩個(gè)軸承副分別置于上軸承座和下軸承座內(nèi)，上軸承座的外側(cè)上端與墊環(huán)相接觸，外側(cè)下端與渦輪隔套相接觸，它們被鉆鋌短節(jié)的上臺(tái)階與上接頭下端形成的凹環(huán)槽所固定，下軸承座的外側(cè)上端與導(dǎo)引套相接觸，外側(cè)下端與墊環(huán)相接觸，它們被鉆鋌短節(jié)的下臺(tái)階與下接頭上端形成的凹環(huán)槽所固定，上軸承座的上端和下軸承座的下端均安置有軸承座端蓋，渦輪定子設(shè)置在上軸承座下端，并與上軸承座絲扣連接固定，渦輪轉(zhuǎn)子設(shè)置在陀螺轉(zhuǎn)子的大經(jīng)上端，并與陀螺轉(zhuǎn)子絲扣連接固定，上接頭的下端和下接頭上端均設(shè)有密封圈用來與鉆鋌短節(jié)密封。在鉆井作業(yè)中，當(dāng)鉆井液流過工具時(shí)渦輪轉(zhuǎn)子會(huì)將鉆井液流動(dòng)能轉(zhuǎn)換成陀螺轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)能，從而產(chǎn)生陀螺效應(yīng)。其中軸承副是由圓弧滾道球軸承組組合裝配而成。另外，當(dāng)一個(gè)工具增速效果不理想時(shí)可串聯(lián)連接兩個(gè)以上本工具進(jìn)行鉆井施工作業(yè)。
[0005]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型由于采用陀螺轉(zhuǎn)子的陀螺效應(yīng)去抵消鉆頭掃膛和偏擺產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)力，使鉆頭保持聚中和壓持狀態(tài)鉆進(jìn)，這樣就能有效提高鉆井機(jī)械速度。并且本實(shí)用新型陀螺效應(yīng)鉆井增速工具因?yàn)椴淮嬖谡駝?dòng)與往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所以不會(huì)出現(xiàn)工具疲勞破壞或泄漏等事故，因此工具自身是很安全的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0007]圖1是本實(shí)用新型工具的縱向剖面構(gòu)造圖。
[0008]圖中1.上接頭，2.鉆鋌短節(jié)，3.下接頭，4.軸承座端蓋，5.上軸承座，6.陀螺轉(zhuǎn)子，7.下軸承座，8.軸承副，9.墊環(huán)，10.渦輪隔套，11.渦輪定子，12.渦輪轉(zhuǎn)子，13.密封圈，14.導(dǎo)引套。

【具體實(shí)施方式】
[0009]如圖1所示，一種陀螺效應(yīng)鉆井增速工具，上接頭1、鉆鋌短節(jié)2和下接頭3從上往下順序用絲扣相連形成工具外殼，工具內(nèi)部中心陀螺轉(zhuǎn)子6的上下端均裝有軸承副8，兩個(gè)軸承副8分別置于上軸承座5和下軸承座7內(nèi)，上軸承座5的外側(cè)上端與墊環(huán)9相接觸，夕卜側(cè)下端與渦輪隔套10相接觸，它們被鉆鋌短節(jié)2的上臺(tái)階與上接頭I下端形成的凹槽所固定，下軸承座7的外側(cè)上端與導(dǎo)引套14相接觸，外側(cè)下端與墊環(huán)9相接觸，它們被鉆鋌短節(jié)2的下臺(tái)階與下接頭3上端形成的凹槽所固定，上軸承座5的上端和下軸承座7的下端均安置有軸承座端蓋4，渦輪定子11設(shè)置在上軸承座5下端，并與上軸承座5絲扣連接固定，渦輪轉(zhuǎn)子12設(shè)置在陀螺轉(zhuǎn)子6的大經(jīng)上端，并與陀螺轉(zhuǎn)子6絲扣連接固定，上接頭I的下端和下接頭3上端均設(shè)有密封圈13用來與鉆鋌短節(jié)2密封。其中軸承副8是由圓弧滾道球軸承組組合裝配而成。另外，當(dāng)一個(gè)工具增速效果不理想時(shí)可串聯(lián)連接兩個(gè)以上本工具進(jìn)行鉆井施工作業(yè)。
【權(quán)利要求】
1.一種陀螺效應(yīng)鉆井增速工具，其特征在于:上接頭(I)、鉆鋌短節(jié)(2)和下接頭(3)從上往下順序用絲扣相連形成工具外殼，工具內(nèi)部中心陀螺轉(zhuǎn)子￠)的上下端均裝有軸承副(8)，兩個(gè)軸承副(8)分別置于上軸承座(5)和下軸承座(7)內(nèi)，上軸承座(5)的外側(cè)上端與墊環(huán)(9)相接觸，外側(cè)下端與渦輪隔套(10)相接觸，它們被鉆鋌短節(jié)(2)的上臺(tái)階與上接頭(I)下端形成的凹環(huán)槽所固定，下軸承座(7)的外側(cè)上端與導(dǎo)引套(14)相接觸，外側(cè)下端與墊環(huán)(9)相接觸，它們被鉆鋌短節(jié)(2)的下臺(tái)階與下接頭(3)上端形成的凹環(huán)槽所固定，上軸承座(5)的上端和下軸承座(7)的下端均安置有軸承座端蓋(4)，渦輪定子(11)設(shè)置在上軸承座(5)下端，并與上軸承座(5)絲扣連接固定，渦輪轉(zhuǎn)子(12)設(shè)置在陀螺轉(zhuǎn)子(6)的大經(jīng)上端，并與陀螺轉(zhuǎn)子(6)絲扣連接固定，上接頭(I)的下端和下接頭(3)上端均設(shè)有密封圈(13)。
2.按照權(quán)利要求1所述的陀螺效應(yīng)鉆井增速工具，其特征在于:軸承副(8)是由圓弧滾道球軸承組組合裝配而成。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的陀螺效應(yīng)鉆井增速工具，其特征在于:當(dāng)一個(gè)陀螺效應(yīng)鉆井增速工具的增速效果不理想時(shí)可串聯(lián)連接兩個(gè)以上本工具進(jìn)行鉆井施工作業(yè)。
【文檔編號(hào)】E21B7/00GK203925279SQ201420223747
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年5月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月4日
【發(fā)明者】馮建宇 申請人:北京六合偉業(yè)科技股份有限公司