止點定位指示型減震推力器的製造方法

2023-12-02 15:41:41 3

止點定位指示型減震推力器的製造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種止點定位指示型減震推力器，包括上接頭、分流矛塞、上缸體、活塞、芯軸、花鍵體，所述的上缸體設置於所述的上接頭的下方，所述的分流矛塞設置於上缸體的內側，所述的分流矛塞上設有若干的過流孔，所述的分流矛塞上設置有若干的定位卡箍；所述的花鍵體設置於所述的上缸體的下方，花鍵體套於所述的芯軸的外側，所述的活塞設置於芯軸的上方，活塞位於上缸體的內側。本實用新型所述的止點定位指示型減震推力器在複雜井鑽井中，可使司鑽準確判斷活塞的行程位置，有效指示了施加鑽壓的恰當時間，確保在行程範圍內自動送鑽，操作簡單，減輕了勞動強度，提高了井眼質量，起到減震效果，提高鑽柱和鑽頭的使用壽命。
【專利說明】
止點定位指示型減震推力器
技術領域
[0001]本實用新型屬於石油鑽井領域，尤其是涉及一種止點定位指示型減震推力器。
【背景技術】
[0002]在水平井、大斜度井、小井眼井、深井、老井、側鑽井等中，按照常規的鑽鋌加鑽壓方式就會產生很多問題，比如低鑽速、鑽壓失真、鑽壓波動、鑽壓達不到設計鑽壓、卡鑽、鑽井成本高等問題，在這種情況下很難實現高效率的鑽井。
[0003]水力加壓器的使用可以改變了加鑽壓的方式，水力加壓器的加壓不是靠鑽柱自身的重力，而是靠高壓鑽井液在水力加壓器活塞上下端面形成的壓力差作用在活塞上加鑽壓的。水力加壓器分離了上部鑽柱與鑽頭的機械連接，通過鑽井液給鑽頭施加液壓力，故這種加鑽壓方式具有液力和柔性的基本特性。水力加壓器不僅能平穩地對鑽頭施加鑽壓，而且還可以減少鑽頭的振動傳向水力加壓器以上鑽柱，減少井下鑽具疲勞損害，提尚鑽柱和鑽頭的使用壽命，降低鑽井綜合成本。
[0004]然而常規的水力加壓器存在的很難準確判斷工作狀態和鑽頭鑽達地層的準確位置的問題。水力加壓器工作時地面工作人員很難清楚了解井底具體鑽壓的情況，從而不能合理指導水力加壓器的加鑽壓狀態。如果鑽具下放過快就可能壓緊液缸，到達加壓器的上止點位置，此時的加壓情況與鑽鋌加壓一致，起不到水力加壓的作用，甚至可能給鑽頭施加的壓力過大，導致鑽頭損壞;如果下放過慢，到達下止點位置，就可能使鑽頭脫離井底，形成空轉，降低了機械鑽速和鑽井效率。

【發明內容】

[0005]有鑑於此，本實用新型旨在提出一種止點定位指示型減震推力器，操作簡單，減輕了勞動強度，提高了井眼質量。
[0006]為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的:
[0007]—種止點定位指示型減震推力器，包括上接頭、分流矛塞、上缸體、活塞、芯軸、花鍵體，所述的上缸體設置於所述的上接頭的下方，所述的分流矛塞設置於上缸體的內側，所述的分流矛塞上設有若干的過流孔，所述的分流矛塞上設置有若干的定位卡箍；
[0008]所述的花鍵體設置於所述的上缸體的下方，花鍵體套於所述的芯軸的外側，所述的活塞設置於芯軸的上方，活塞位於上缸體的內側，所述的分流矛塞的長度大於活塞的行程。
[0009]進一步，所述的分流矛塞包括分流塞狀迴轉體、杆狀結構，所述的杆狀結構固定於分流塞狀迴轉體上;所述的分流塞狀迴轉體與杆狀結構相互垂直;所述的過流孔設置於分流塞狀迴轉體上;所述的過流孔圍繞分流塞狀迴轉體的中心位置呈環形分布。
[0010]進一步，所述的杆狀結構的長度大於活塞的行程。
[0011]進一步，所述的分流塞狀迴轉體的外側呈階梯狀，所述的分流塞狀迴轉體的內側呈倒圓錐體狀;所述的杆狀結構的兩端為圓錐體狀。
[0012]進一步，所述的杆狀結構的兩側均設置有數量相同的若干的盲孔，位於杆狀結構兩側的盲孔交錯設置。
[0013]進一步，所述的定位卡箍通過螺釘固定於所述的杆狀結構的盲孔上。
[0014]進一步，所述的杆狀結構的中部的兩側均設置有一盲孔，所述的定位卡箍通過螺釘固定於位於所述的杆狀結構中部的盲孔上;所述的杆狀結構的下部的兩側均設置有一盲孔，所述的定位卡箍通過螺釘固定於位於所述的杆狀結構下部的盲孔上;所述的位於杆狀結構中部的定位卡箍的直徑小於位於杆狀結構下部的定位卡箍的直徑。
[0015]進一步，所述的活塞的內側上端呈倒圓臺狀，所述的活塞的內側下端為內徑增大的階梯孔;所述的活塞的下方設置有防掉塊，所述的防掉塊位於芯軸的外側。
[0016]進一步，所述的芯軸的外側設置有矩形花鍵，所述的花鍵體的內部設置有矩形花鍵孔，所述的矩形花鍵與所述的矩形花鍵孔相互配合;所述的花鍵體通過所述的矩形花鍵與所述的矩形花鍵孔的相互配合固定於芯軸的外側。
[0017]進一步，所述的花鍵體的底部設置有密封件;所述的活塞的內側與外側均設置有密封件;所述的分流矛塞的外側設置有密封件。
[0018]所述的上缸體的數量為兩個以上，所述的上缸體的數量與所述的活塞的數量相同。
[0019]相對於現有技術，本實用新型所述的止點定位指示型減震推力器具有以下優勢:
[0020](I)本實用新型所述的止點定位指示型減震推力器在複雜井鑽井中，可使司鑽準確判斷活塞的行程位置，有效指示了施加鑽壓的恰當時間，確保在行程範圍內自動送鑽，操作簡單，減輕了勞動強度，提高了井眼質量，而且還可以吸收鑽柱振動和鑽頭衝擊，起到減震效果，提尚鑽柱和鑽頭的使用壽命。
[0021](2)本實用新型所述的止點定位指示型減震推力器的分流矛塞及定位卡箍的位置結構的合理設計，在遇到超強剪切力的情況下確保實現推力器對鑽壓的指示功能。
[0022](3)本實用新型所述的止點定位指示型減震推力器的合理計算並優選定位卡箍的長度和直徑，可提高波動壓力顯示的敏感度，在波動壓力傳遞不明顯的井段更好地指引地面施工操作。
[0023](2)本實用新型所述的止點定位指示型減震推力器的適用於單級或者多級活塞及缸體，在相同壓差下產生不同推力，在鑽壓範圍能較好地滿足鑽井生產的需要，可節省部分鑽鋌，減輕鑽機負荷。
【附圖說明】

[0024]構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0025]圖1為本實用新型實施例所述的止點定位指示型減震推力器的結構示意圖；
[0026]圖2為本實用新型實施例所述的止點定位指示型減震推力器即將到達下止點時的示意圖；
[0027]圖3為本實用新型實施例所述的止點定位指示型減震推力器即將到達上止點時的示意圖；
[0028]圖4為本實用新型實施例所述的止點定位指示型減震推力器的多級活塞結構的示意圖；
[0029]圖5為本實用新型實施例所述的止點定位指示型減震推力器的分流矛塞的剖面圖；
[0030]圖6為本實用新型實施例所述的止點定位指示型減震推力器的緊定螺釘的剖面圖。
[0031]附圖標記說明:
[0032]1-上接頭;2-分流矛塞;3-定位卡箍;4-上缸體;5-活塞;6_防掉塊;7_芯軸;8_花鍵體;9-緊定螺釘;10-密封件;11-過流孔。
【具體實施方式】
[0033]需要說明的是，在不衝突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。
[0034]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語「第一」、「第二」等僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」等的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。在本實用新型的描述中，除非另有說明，「多個」的含義是兩個或兩個以上。
[0035]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以通過具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0036]下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本實用新型。
[0037]如圖1-6所示，一種止點定位指示型減震推力器，包括上接頭1、分流矛塞2、上缸體
4、活塞5、芯軸7、花鍵體8，所述的上缸體4設置於所述的上接頭I的下方，所述的分流矛塞2設置於上缸體4的內側，所述的分流矛塞2上設有若干的過流孔11，所述的分流矛塞2上設置有若干的定位卡箍3;
[0038]所述的花鍵體8設置於所述的上缸體4的下方，花鍵體8套於所述的芯軸7的外側，所述的活塞5設置於芯軸7的上方，活塞5位於上缸體4的內側，所述的分流矛塞2的長度大於活塞5的行程。
[0039]所述的分流矛塞2包括分流塞狀迴轉體、杆狀結構，所述的杆狀結構固定於分流塞狀迴轉體上;所述的分流塞狀迴轉體與杆狀結構相互垂直;所述的過流孔11設置於分流塞狀迴轉體上;所述的過流孔11圍繞分流塞狀迴轉體的中心位置呈環形分布。
[0040]所述的杆狀結構的長度大於活塞5的行程。
[0041]所述的分流塞狀迴轉體的外側呈階梯狀，所述的分流塞狀迴轉體的內側呈倒圓錐體狀;所述的杆狀結構的兩端為圓錐體狀。
[0042]所述的杆狀結構的兩側均設置有數量相同的若干的盲孔，位於杆狀結構兩側的盲孔交錯設置。
[0043]所述的定位卡箍3通過螺釘固定於所述的杆狀結構的盲孔上。
[0044]所述的杆狀結構的中部的兩側均設置有一盲孔，所述的定位卡箍3通過螺釘固定於位於所述的杆狀結構中部的盲孔上;所述的杆狀結構的下部的兩側均設置有一盲孔，所述的定位卡箍3通過螺釘固定於位於所述的杆狀結構下部的盲孔上;所述的位於杆狀結構中部的定位卡箍3的直徑小於位於杆狀結構下部的定位卡箍3的直徑。
[0045]所述的活塞5的內側上端呈倒圓臺狀，所述的活塞5的內側下端為內徑增大的階梯孔;所述的活塞5的下方設置有防掉塊6，所述的防掉塊6位於芯軸7的外側。
[0046]所述的芯軸7的外側設置有矩形花鍵，所述的花鍵體8的內部設置有矩形花鍵孔，所述的矩形花鍵與所述的矩形花鍵孔相互配合;所述的花鍵體8通過所述的矩形花鍵與所述的矩形花鍵孔的相互配合固定於芯軸7的外側。
[0047]所述的花鍵體8的底部設置有密封件10;所述的活塞5的內側與外側均設置有密封件10;所述的分流矛塞2的外側設置有密封件10。
[0048]所述的上接頭I是兩端為母扣，內部設置為兩端粗中間細的階梯孔的圓筒狀結構；分流矛塞2是上部設置有分流塞狀迴轉體的杆狀結構，上部分流塞狀迴轉體的外部呈階梯狀，階梯面中端設置有公扣螺紋，迴轉體頂端內部呈倒圓錐面，內部設置有圍繞中心軸均布的四個過流孔11，剖面圖如圖5，貫穿迴轉體的杆狀結構兩端為圓錐體，其延長量略大於活塞的行程，杆狀結構的中部和底部分別設置有垂直於軸線且位置相錯的兩對盲孔;定位卡箍3是以梯形為輪廓線的中空迴轉體，兩端面直徑比中部直徑略小，中部分別設置有垂直於軸線且位置相錯的兩個螺紋孔;上缸體4是上端外部為公扣，上端內部及下端為母扣，且內部呈階梯狀的空腔圓筒狀結構，上端內部設置有密封件凹槽;活塞5是頂端內部呈錐形面，中端內部為母扣，內部設置有直徑逐漸增大的階梯孔的圓筒狀結構，內外部分別設置有密封件凹槽;防掉塊6是兩端內部呈圓錐體的圓環狀結構;芯軸7是上下兩端為公扣，下部設置有臺階狀凸緣的中空圓筒狀結構，上端外部呈階梯狀且設置有凹槽，外部設置有矩形花鍵；花鍵體8是上端外部為公扣，內部設置有階梯孔的圓筒狀結構，上部階梯孔為矩形花鍵孔且底端內部設置有密封件凹槽;緊定螺釘9是上部設置有螺紋而下部無螺紋的圓柱體螺柱，頂端面設置有一字或十字型溝紋，方便使用對應的螺絲起子轉動緊定螺釘，不設計較大直徑的頂部，可以使緊定螺釘整個鎖進工件內，不會有露出的部份。
[0049]安裝時，將花鍵體8從頂端套進芯軸7，使花鍵孔與花鍵相吻合;芯軸7頂端公扣螺紋與活塞5內部母扣螺紋連接，防掉塊6裝進芯軸7上部凹槽內；將芯軸7連同活塞5—起裝入上缸體4中，花鍵體8上端公扣螺紋與上缸體4底端母扣螺紋連接;將兩組定位卡箍3分別通過緊定螺釘9連接裝在分流矛塞2中部和底部的盲孔位置;把分流矛塞2裝入上缸體4內，其外部公扣螺紋與上缸體4頂端內部母扣螺紋連接;上缸體4連同分流矛塞2、定位卡箍3、活塞
5、芯軸7、花鍵體8與上接頭I通過螺紋連接。
[0050]所述的上接頭I實現上部鑽具如鑽鋌或井下動力鑽具與減震推力器的連接。
[0051]所述的過流孔11是鑽井液流入減震推力器的流道。鑽井液內外壓差作用在活塞5端面產生正壓力，並通過芯軸7傳遞給鑽頭，形成鑽頭鑽壓，推力器的主缸體也就是各級缸體主要是起容器作用，能夠承受高壓，強度大等特點。
[0052]花鍵體7底部密封件10可以保證花鍵體7內部密封結構的同時還能使花鍵體7底端起到刮泥作用。
[0053]所述的止點定位指示型減震推力器是通過改變鑽井液的過流截面積來實現其功能的。當定位卡箍3與活塞5內端面運動到位置重合時，鑽井液的過流截面積會變小，就會產生一個壓力降，導致慄壓的增加，司鑽通過觀察示數的變化來指導鑽井的正常進行。圖2所示，在鑽進的過程中如果慄壓突然升高就說明加壓器即將到達下止點，此時司鑽就應該及時下放鑽柱；圖3所示，在下放鑽柱的過程中如果出現慄壓突然升高的現象，那就說明加壓器即將到達上止點，這就提醒了司鑽應該停止下放鑽柱，否則就會壓並，那樣就起不到液力加壓器的作用了。
[0054]增大定位卡箍3的長度，可以使活塞5通過分流矛塞2上定位卡箍3時，兩者的容錯能力增強，從而增強了波動壓力在鑽具蠕動等因素抵消下的傳遞能力，降低波動壓力顯示的敏感度，延長地面鑽壓指示的時間。
[0055]適當增加定位卡箍3的直徑，可以增加波動壓力顯示的幅度，在波動壓力傳遞不明顯的井段能夠更好地起到鑽壓指示功能。
[0056]調整上下兩個定位卡箍3的直徑，讓兩者傳遞不同的波動壓力值，顯示活塞具體處於上止點或者下止點，更好地指示地面施工操作，使工具不要總處於拉死的狀態，確保工具的使用壽命。如上定位卡箍3的直徑略小於下定位卡箍3，那麼到達下止點的壓力降要略大於到達上止點的壓力降，從而使作業者輕鬆地確定在壓力波動頻繁交替時，活塞到達下止點的對應時間。
[0057]增加多級活塞5及上缸體4，可以使相同壓差下產生的推力增大，即可改變壓力幅值。採用單級或者多級活塞5時，分流矛塞2、定位卡箍3的位置不變，通過螺紋連接安裝於上缸體4內。
[0058]活塞5頂端內部的圓錐面、過流孔11、分流矛塞2的杆狀結構的外表面以及定位卡箍3的外表面都應通過滲氮或者鍍鉻的方式進行強化處理。
[0059]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【主權項】
1.一種止點定位指示型減震推力器，其特徵在於:包括上接頭(I)、分流矛塞(2)、上缸體(4)、活塞(5)、芯軸(7)、花鍵體(8)，所述的上缸體(4)設置於所述的上接頭(I)的下方，所述的分流矛塞(2)設置於上缸體(4)的內側，所述的分流矛塞(2)上設有若干的過流孔(11)，所述的分流矛塞(2)上設置有若干的定位卡箍(3); 所述的花鍵體(8)設置於所述的上缸體(4)的下方，花鍵體(8)套於所述的芯軸(7)的外側，所述的活塞(5)設置於芯軸(7)的上方，活塞(5)位於上缸體(4)的內側，所述的分流矛塞(2)的長度大於活塞(5)的行程。2.根據權利要求1所述的止點定位指示型減震推力器，其特徵在於:所述的分流矛塞(2)包括分流塞狀迴轉體、杆狀結構，所述的杆狀結構固定於分流塞狀迴轉體上;所述的分流塞狀迴轉體與杆狀結構相互垂直;所述的過流孔(11)設置於分流塞狀迴轉體上;所述的過流孔(11)圍繞分流塞狀迴轉體的中心位置呈環形分布。3.根據權利要求2所述的止點定位指示型減震推力器，其特徵在於:所述的杆狀結構的長度大於活塞(5)的行程。4.根據權利要求2所述的止點定位指示型減震推力器，其特徵在於:所述的分流塞狀迴轉體的外側呈階梯狀，所述的分流塞狀迴轉體的內側呈倒圓錐體狀;所述的杆狀結構的兩端為圓錐體狀。5.根據權利要求2或3所述的止點定位指示型減震推力器，其特徵在於:所述的杆狀結構的兩側均設置有數量相同的若干的盲孔，位於杆狀結構兩側的盲孔交錯設置。6.根據權利要求5所述的止點定位指示型減震推力器，其特徵在於:所述的定位卡箍(3)通過螺釘固定於所述的杆狀結構的盲孔上。7.根據權利要求5所述的止點定位指示型減震推力器，其特徵在於:所述的杆狀結構的中部的兩側均設置有一盲孔，所述的定位卡箍(3)通過螺釘固定於位於所述的杆狀結構中部的盲孔上;所述的杆狀結構的下部的兩側均設置有一盲孔，所述的定位卡箍(3)通過螺釘固定於位於所述的杆狀結構下部的盲孔上;所述的位於杆狀結構中部的定位卡箍(3)的直徑小於位於杆狀結構下部的定位卡箍(3)的直徑。8.根據權利要求1或2所述的止點定位指示型減震推力器，其特徵在於:所述的活塞(5)的內側上端呈倒圓臺狀，所述的活塞(5)的內側下端為內徑增大的階梯孔;所述的活塞(5)的下方設置有防掉塊(6)，所述的防掉塊(6)位於芯軸(7)的外側。9.根據權利要求1或2所述的止點定位指示型減震推力器，其特徵在於:所述的芯軸(7)的外側設置有矩形花鍵，所述的花鍵體(8)的內部設置有矩形花鍵孔，所述的矩形花鍵與所述的矩形花鍵孔相互配合;所述的花鍵體(8)通過所述的矩形花鍵與所述的矩形花鍵孔的相互配合固定於芯軸(7)的外側。10.根據權利要求1或2所述的止點定位指示型減震推力器，其特徵在於:所述的花鍵體(8)的底部設置有密封件(10);所述的活塞(5)的內側與外側均設置有密封件(10);所述的分流矛塞(2)的外側設置有密封件(10)。
【文檔編號】E21B19/086GK205714034SQ201620500836
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月26日
【發明人】馮強, 郭菲, 柳鶴, 於志強, 張蘇, 祝小林, 楊龍, 周洪林
【申請人】中國石油集團渤海鑽探工程有限公司