一种锤击射流式大直径扩孔工具的制作方法
【技术领域】
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[0001]本实用新型涉及一种低渗透油气藏开发大直径造穴工具，特别涉及一种锤击射流式大直径扩孔工具。
【背景技术】
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[0002]目前国内煤层气资源已进入规模开发阶段，年均钻井1000口，水平井和多分支井85 口，“洞穴完井”是煤层气等低效气藏开发的主要方法，由于能够加大煤层的暴露面积，增大地层导流能力，以及造穴过程中产生的张性裂缝和诱导剪切裂缝，能有效连通井筒和未伤害的储层，产生多个方向的自支撑裂缝，贯通储层中以前没有连通的裂缝，从而提高井眼周围储层的渗透率，达到增产的目的，但造穴过程中的大直径扩孔过程是目前较为困难的施工节点，主要是因为没有合适的大直径扩孔工具，国内外扩大井眼直径都是采用扩孔器，而常规扩孔器井眼扩大率在20%?30%，随钻扩孔井眼扩大率在15%?25%，均无法满足煤层气开发要求。
【实用新型内容】:
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种锤击射流式大直径扩孔工具，该装置实现了满足煤层气常规井及小井眼开发井大直径扩孔的需求，具有小通径进入、大直径造穴的效果，提高煤层气造穴效率。克服了现有扩孔器井眼扩大率低，无法满足煤层气开发要求的不足。
[0004]本实用新型所采取的技术方案是:一种锤击射流式大直径扩孔工具，包括上接头；上接头、压力补偿装置、球头连接装置顺次连接，球头连接装置下部内侧连接内筒，球头连接装置和内筒内壁上设计有半圆的光滑槽，球形锤头的上部球体能够在球头连接装置和内筒的光滑槽内密封转动，球头连接装置和内筒的侧壁上开有供球形锤头下部转动伸出的通道，球形锤头上下端均设计有球体，球形锤头中心开有高压流道，球形锤头下部球体侧壁上设有与高压流道相连通的喷射水眼，球形锤头中部和下部外表面设计有合金切削齿。
[0005]本实用新型的有益效果是:本实用新型满足煤层气常规井及小井眼开发井大直径扩孔的需求，具有小通径进入、大直径造穴的效果，提高煤层气造穴效率。
【附图说明】
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[0006]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步详细的说明。
[0007]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
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[0008]如图1所示，一种锤击射流式大直径扩孔工具，包括上接头I ;上接头1、压力补偿装置2、球头连接装置3顺次连接，球头连接装置3下部内侧连接内筒，球头连接装置3和内筒内壁上设计有半圆的光滑槽，球形锤头5的上部球体能够在球头连接装置3和内筒的光滑槽内密封转动，球头连接装置3和内筒的侧壁上开有供球形锤头5下部转动伸出的通道，球形锤头5上下端均设计有球体，球形锤头5中心开有高压流道4，球形锤头5下部球体侧壁上设有与高压流道4相连通的喷射水眼7，球形锤头5中部和下部外表面设计有合金切削齿6。
[0009]上接头I是连接上部钻具窜和保护大直径扩孔器的主体部件，材质和扣型与上部加重钻杆相同。压力补偿装置2是大直径扩孔工具的低压流道，主要是在钻井液没有达到稳定状态的情况下，即非稳态情况下增大流体瞬时流量，缓解流体瞬时冲击作用，补偿连接部位的压降损失。钻井液进入球形锤头5的高压流道4后，从喷射水眼7流出。本工具一方面采用水射流的作业原理实现水力破岩的效果；一方面设360°球形刀体，把常规的切削破岩转化为敲击破岩，设计更符合煤岩储层的性质。实现水力与机械联合破岩的效果，转变常规工具切削破岩方式，设计锤击式刀头更符合煤岩的破碎物理性质。
[0010]使用时，本工具与常规钻具相连，利用液压全程驱动，首先迫使球形锤头5与工具主体之间形成角度，由于喷嘴内径与常规喷嘴相比较小，喷射效果较强，实现射流冲击破岩，同时使刀头在转动过程中配合离心力锁定，约旋转30分钟后造台阶完成；然后加大泵压提高喷嘴的射流能力，同时逐渐加大钻压使刀头与主体趋于垂直状态，然后小钻压钻进造穴。
[0011]可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种锤击射流式大直径扩孔工具，包括上接头(I);其特征在于:上接头(I)、压力补偿装置(2)、球头连接装置(3)顺次连接，球头连接装置(3)下部内侧连接内筒，球头连接装置(3)和内筒内壁上设计有半圆的光滑槽，球形锤头(5)的上部球体能够在球头连接装置(3)和内筒的光滑槽内密封转动，球头连接装置(3)和内筒的侧壁上开有供球形锤头(5)下部转动伸出的通道，球形锤头(5)上下端均设计有球体，球形锤头(5)中心开有高压流道(4)，球形锤头(5)下部球体侧壁上设有与高压流道(4)相连通的喷射水眼(7)，球形锤头(5)中部和下部外表面设计有合金切削齿(6)。
【专利摘要】本实用新型涉及一种低渗透油气藏开发大直径造穴工具，特别涉及一种锤击射流式大直径扩孔工具。该装置的上接头、压力补偿装置、球头连接装置顺次连接，球头连接装置下部内侧连接内筒，球头连接装置和内筒内壁上设计有半圆的光滑槽，球形锤头的上部球体能够在球头连接装置和内筒的光滑槽内密封转动，球头连接装置和内筒的侧壁上开有供球形锤头下部转动伸出的通道，球形锤头上下端均设计有球体，球形锤头中心开有高压流道，球形锤头下部球体侧壁上设有与高压流道相连通的喷射水眼。本实用新型实现了满足煤层气常规井及小井眼开发井大直径扩孔的需求，具有小通径进入、大直径造穴的效果，提高煤层气造穴效率。
【IPC分类】E21B10-26
【公开号】CN204299473
【申请号】CN201420653904
【发明人】高清春, 吴兴国, 冯悦刚, 丁文正, 陈思路, 吴宇嘉, 李壮, 庄纯才, 曹生, 王西贵, 富新颖, 雷鉴暄, 张晓辉, 胡玫杰, 王善勇, 李俊杞, 崔浩
【申请人】中国石油集团长城钻探工程有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年11月3日