[发明专利]钻井井下液压动力泵

说明书

技术领域

本发明涉及石油钻井技术领域中一种动力泵，特别是一种钻井井下液压动力泵。

背景技术

随着勘探开发领域的不断拓展与深入,高陡构造、大倾角地层的勘探开发工作量越来越大,井斜问题在一定程度上成了制约这些区域勘探开发工作的质量、效益乃至成败的关键。为了更好地解决直井防斜问题,国内外一直致力于新型防斜钻具与技术的研究与开发。自动垂直钻井技术是一种新型钻井技术，可在实现主动、适时防斜的同时，有效解放钻压，极大地提高钻井效率及安全性，作为一种战略性和革命性的高新技术受到了各国的高度重视。国外在自动垂直钻井工具及技术方面进行了深入研究，自20世纪80年代末以来，形成多种结构形式的垂直钻井系统，已经有几种商业化成熟的自动垂直钻井工具，使用这些主动防斜技术可以保证井眼垂直，完全释放钻压，提高钻井速度，节约钻井成本，取得了很好的现场应用效果，其中Power V和VTK全自动化旋转导向垂直钻井系统在我国使用最为广泛。国内，高陡构造的防斜打快仍然是一个尚未解决的技术难题，现场使用较多的是满眼钻具和钟摆钻具，用满眼钻具加压快钻是常规的防斜技术，但效果往往并不理想，然后再用钟摆钻具吊打纠斜，这是一种以牺牲机械钻速来换取井身质量的被动防斜技术，只有专门的井眼轨道井下闭环控制工具可以大大改善井眼轨道的控制精度和提高工作效率，才能做到防斜、纠斜的目的。目前，电子式垂直钻井工具目前西部钻探等油田相继推出，但成本较高、且受井温影响较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服背景技术中存在的现有垂直钻井工具成本较高且受井温影响较大的问题，而提供一种钻井井下液压动力泵，该钻井井下液压动力泵，既能降低成本，又能实现垂直钻井，由于没有任何电子元器件，因此工具受井温影响小。

本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：该钻井井下液压动力泵，包括心轴、上端盖、下端盖、执行机构，所述的心轴下端连接下接头，心轴上下端分别连接轴承A、轴承B，轴承A下部的心轴上连接防转本体，轴承B上部的心轴上连接执行机构，所述的防转本体周向均布3个凹槽，凹槽内置有扶正弹簧、扶正推力板、扶正限位板，扶正限位板通过连接螺栓D连接防转本体，扶正限位板将扶正推力板限位于槽内；所述的扶正推力板上有3道与防转本体凹槽对应的外部凹槽；防转本体下端通过连接螺栓A连接上端盖；上端盖通过连接螺栓B连接低压油箱外套，低压油箱外套相对内侧的心轴上装有低压油箱外套，上端盖侧面开有与环空导通的孔道，低压油箱内套、低压油箱外套构成低压油箱，在低压油箱内套、低压油箱外套之间安装有平衡活塞；平衡活塞的上部空间为环空压力；低压油箱下端连接上阀体，低压油箱内套与上阀体焊接在一起，上阀体内部安装有2个单向阀；上阀体的下端通过螺栓连接下阀体，下阀体内部安装2个单向阀及2个柱塞，每个柱塞内安装一个复位弹簧，柱塞与心轴之间装有凸轮套，所述的凸轮套成椭圆状，凸轮套随心轴一起旋转，下阀体内部还装有一个泄压阀，下阀体下端通过连接螺栓C与连接体相连，连接体内置有溢流阀，所述的连接体下端连接高压油箱，所述的高压油箱包括高压油箱内套、高压油箱外套，所述的高压油箱内部安装有一个低压油管，在低压油管的下端安装有泄压阀B，所述溢流阀的上端连通低压油箱，下端连接高压油箱；高压油箱的下端通过连接螺栓连接下端盖，下端盖下部通过连接螺栓E连接执行机构本体；执行机构本体对应低压油管的下端泄压阀B处开有轴向孔道，执行机构本体上周向均布6个与轴向孔道联通的孔，孔内分别安装有六个活塞，活塞上下端头处的执行机构本体通过固定螺栓固定限位板，限位板置于活塞上下端头的外部。

本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：该钻井井下液压动力泵由于采用上述结构，使用研究的钻井井下液压动力泵为垂直钻井工具提供液压动力，试验心轴旋转时该泵能够输出2路高压油，停止旋转时输出的高压油能够泄压回零，通过该机构可以间接有效控制井斜，解放钻压、提高机械转速、缩短钻井周期和降低钻井成本。本发明结构简单、使用方便、安全可靠，实现了在钻进的过程中井下的另一种动力源输出，特别是该机构在垂直钻井工具中使用，间接为该工具的测斜和纠斜提供了动力保障，垂直钻井工具的应用能对高陡构造地层倾角大的区块起到防斜打快，提速、提效和降低成本的目的，对油田开发具有深远的意义。

附图说明：

附图1是本发明的结构示意图；

附图2是沿附图1的a-a线的截面图；

附图3是本发明的上下阀体连接高压油箱的结构示意图；