一种缓解定向井滑动钻进托压的钻柱装置的制作方法

1.本实用新型涉及石油天然气钻探工具技术领域，特别涉及一种缓解定向井滑动钻进托压的钻柱装置。


背景技术：

2.定向井就是使井身沿着预先设计的井斜角和方位角钻进到达目的层的钻井方法。然而，定向井滑动钻进过程中，随着井斜角增大和裸眼段延伸，钻柱与井壁之间的摩擦阻力不断增加。当摩擦阻力增加到一定程度时，滑动钻进过程会出现钻具托压现象。钻具托压现象会导致钻压传递效率低，钻头无法获得足够的真实有效的钻压，进而降低滑动钻进机械的钻速；
3.目前，主要是通过在钻井液中添加润滑剂和使用振荡减阻工具等方式降低滑动钻进过程中钻柱与井眼之间的摩擦阻力，缓解滑动钻进托压问题。这些方法只能是在摩阻较小的情况起到一定的缓解定向井滑动钻进托压的效果。随着裸眼段延伸，摩擦阻力的不断增加，摩擦阻力增加到一定程度，这些单一的方法就无法有效缓解定向井滑动钻进托压问题，不具有多方面减阻缓解向井滑动钻进托压问题，为此，提出一种缓解定向井滑动钻进托压的钻柱装置。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型实施例希望提供一种缓解定向井滑动钻进托压的钻柱装置，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，至少提供一种有益的选择。
5.本实用新型实施例的技术方案是这样实现的：一种缓解定向井滑动钻进托压的钻柱装置，包括缓解组件，所述缓解组件包括钻杆、水力振荡器、加重钻杆、连接柱、凹槽、方杆、连接杆、圆杆、滚珠、固定板、横杆、梯形块；
6.所述钻杆的底端固定安装水力振荡器，所述水力振荡器的底部固定安装有加重钻杆，所述加重钻杆上滑动连接有连接柱，所述连接柱上开设有凹槽，所述凹槽的底部固定安装有方杆，所述方杆上滑动连接有连接杆，所述连接杆的顶端与加重钻杆的底端固定连接，所述加重钻杆的底部固定安装有两个圆杆，所述圆杆的端部嵌装有滚珠，所述凹槽的底部内壁上固定安装有两个固定板，所述固定板的一侧固定安装有横杆，所述横杆上滑动连接有梯形块，所述梯形块的一侧设为倾斜面板，所述滚珠与倾斜面滚动接触。
7.进一步优选的，所述梯形块的一侧与对应的固定板的一侧之间固定安装有第一弹簧，所述第一弹簧活动套设在对应的横杆的外侧，固定板的设置，起到了固定的作用。
8.进一步优选的，所述梯形块的一侧转动安装有倾斜设置的倾斜杆，所述凹槽的底部内壁上固定安装有四个支撑板，倾斜杆的设置，起到了连接的作用。
9.进一步优选的，所述支撑板上开设有矩形孔，所述矩形孔的两侧内壁之间固定安装有竖杆，矩形孔的设置，起到了限位的作用。
10.进一步优选的，所述竖杆上滑动连接有连接板，所述连接板的顶部与对应的倾斜
杆的端部相铰接，竖杆的设置，起到了限位的作用。
11.进一步优选的，所述连接板的一侧与对应的矩形孔的一侧内壁之间固定安装有第二弹簧，所述第二弹簧活动套设在对应的竖杆的外侧，第二弹簧的设置，起到了复位的作用。
12.进一步优选的，所述连接板的底部和凹槽之间固定安装有弧形弹片，连接板的设置，起到了连接的作用。
13.进一步优选的，所述连接柱的底端固定安装有随钻测量设备，所述随钻测量设备的底部固定安装有减震推力器，所述减震推力器的底部设有螺杆，所述螺杆的底端设有钻头，连接柱的设置，起到了连接的作用。
14.本实用新型实施例由于采用以上技术方案，其具有以下优点：
15.本实用新型水力振荡器自身产生的轴向振动使定向井滑动钻进过程中钻柱与井壁之间的静摩阻变为动摩阻，大幅度降低滑动钻进过程中的摩阻，同时在加重钻杆在移动的过程中通过带动圆杆带动滚珠移动，滚珠与倾斜面接触并挤压，使得两个梯形块向相互远离的方向移动，梯形块在横杆上滑动，梯形块通过倾斜杆带动连接板在竖杆上滑动，连接板在移动的过程中对对应的第二弹簧进行压缩或拉伸，同时连接板对弧形弹片进行压缩或拉伸，在第一弹簧、第二弹簧和弧形弹片自身弹力的作用下，起到了缓冲的作用，有效缓解滑动钻进托压，稳定工具面，提高滑动钻进钻压传递效率，具有多方面减阻缓解向井滑动钻进托压问题。
16.上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本实用新型进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型的立体结构图；
19.图2为本实用新型图1的倾斜立体结构图；
20.图3为本实用新型图1中连接柱切开立体结构图；
21.图4为本实用新型图3中a区放大结构图。
22.附图标记：1、缓解组件；2、钻杆；3、水力振荡器；4、加重钻杆；5、连接柱；6、凹槽；7、方杆；8、连接杆；9、圆杆；10、滚珠；11、固定板；12、横杆；13、梯形块；14、第一弹簧；15、倾斜杆；16、支撑板；17、矩形孔；18、竖杆；19、连接板；20、第二弹簧；21、弧形弹片；22、随钻测量设备；23、减震推力器；24、螺杆；25、钻头。
具体实施方式
23.在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实
施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
24.下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
25.如图1-4所示，本实用新型实施例提供了一种缓解定向井滑动钻进托压的钻柱装置，包括缓解组件1，缓解组件1包括钻杆2、水力振荡器3、加重钻杆4、连接柱5、凹槽6、方杆7、连接杆8、圆杆9、滚珠10、固定板11、横杆12、梯形块13；
26.钻杆2的底端固定安装水力振荡器3，水力振荡器3的底部固定安装有加重钻杆4，加重钻杆4上滑动连接有连接柱5，连接柱5上开设有凹槽6，凹槽6的底部固定安装有方杆7，方杆7上滑动连接有连接杆8，连接杆8的顶端与加重钻杆4的底端固定连接，加重钻杆4的底部固定安装有两个圆杆9，圆杆9的端部嵌装有滚珠10，凹槽6的底部内壁上固定安装有两个固定板11，固定板11的一侧固定安装有横杆12，横杆12上滑动连接有梯形块13，梯形块13的一侧设为倾斜面板，滚珠10与倾斜面滚动接触。
27.在一个实施例中，梯形块13的一侧与对应的固定板11的一侧之间固定安装有第一弹簧14，第一弹簧14活动套设在对应的横杆12的外侧，第一弹簧14的设置，起到了复位的作用。
28.在一个实施例中，梯形块13的一侧转动安装有倾斜设置的倾斜杆15，凹槽6的底部内壁上固定安装有四个支撑板16，支撑板16的设置，起到了支撑的作用。
29.在一个实施例中，支撑板16上开设有矩形孔17，矩形孔17的两侧内壁之间固定安装有竖杆18，矩形孔17的设置，起到了限位的作用。
30.在一个实施例中，竖杆18上滑动连接有连接板19，连接板19的顶部与对应的倾斜杆15的端部相铰接，竖杆18的设置，起到了限位的作用。
31.在一个实施例中，连接板19的一侧与对应的矩形孔17的一侧内壁之间固定安装有第二弹簧20，第二弹簧20活动套设在对应的竖杆18的外侧，第二弹簧20的设置，起到了复位的作用。
32.在一个实施例中，连接板19的底部和凹槽6之间固定安装有弧形弹片21，连接板19的设置，起到了连接的作用。
33.在一个实施例中，连接柱5的底端固定安装有随钻测量设备22，随钻测量设备22的底部固定安装有减震推力器23，减震推力器23的底部设有螺杆24，螺杆24的底端设有钻头25，连接柱5的设置，起到了连接的作用。
34.本实用新型在工作时：使用时，水力振荡器3自身产生的轴向振动使定向井滑动钻进过程中钻柱与井壁之间的静摩阻变为动摩阻，大幅度降低滑动钻进过程中的摩阻，同时在加重钻杆4在移动的过程中通过带动圆杆9带动滚珠10移动，滚珠10与对应的倾斜面接触并挤压，在挤压力的作用下，使得两个梯形块13向相互远离的方向移动，梯形块13在对应的横杆12上滑动并对第一弹簧14进行压缩或拉伸，梯形块13通过倾斜杆15带动连接板19在竖杆18上滑动，连接板19在移动的过程中对对应的第二弹簧20进行压缩或拉伸，同时连接板19对弧形弹片21进行压缩或拉伸，在第一弹簧14、第二弹簧20和弧形弹片21自身弹力的作用下，起到了缓冲减阻的作用，有效缓解滑动钻进托压，稳定工具面，提高滑动钻进钻压传递效率，同时加重钻杆4通过连接杆8带动方杆7转动，方杆7带动连接柱5转动，连接柱5通过减震推力器23带动钻头25转动，减震推力器23通过利用螺杆24和钻头25处产生的压降，对钻头25产生一定的推力值，推力作用到减震推力器23的活塞上使活塞推动钻头25前进，为
钻头25提供恒定有效的钻压，实现定向井滑动钻进。
35.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。