[发明专利]一种磁斥力阻尼减震钻具

说明书

本发明公开了一种磁斥力阻尼减震钻具，包括外筒、导流头、限位环、上分流盘、隔离筒、外圈磁条、平衡刚体、内圈磁条、下分流盘，外筒内侧为直径上部较大、下部稍小的通孔，上部通孔内由上至下依次安装导流头、限位环、上分流盘、隔离筒、下分流盘，下分流盘安装于通孔由大变小的凸台上。隔离筒内侧安装多组外圈磁条，隔离筒底端安装多组磁条，由高密度钨合金制成的平衡刚体，置于隔离筒内，平衡刚体外侧安装多组内圈磁条，内圈磁条、外圈磁条相平行，并且磁极相同。工具安装于钻柱中，钻柱发生震动时，瞬间产生与震动方向相反的阻力，有效减弱非均质性地层、硬地层、深部地层钻井过程中的钻柱震动。

技术领域

本发明涉及油气钻井技术领域，特别是涉及一种磁斥力阻尼减震钻具。

背景技术

钻井过程中，钻头破岩会引起钻柱震动，在钻柱局部发生应力集中，进而降低机械钻速，缩短钻具寿命；特别是在非均质性地层、硬地层中钻进，更会出现剧烈跳钻、断钻具等情况，给钻井作业带来巨大风险。通常在特殊地层采用轻钻压钻进的方法，能起到一定的安全钻进效果，但并不能明显减轻钻具震动，且机械钻速进一步降低，导致钻井周期长、成本高；采用液压减震工具，依靠其液压缸缓冲钻柱震动，能在一定程度上减轻钻具所受轴向震动，但减震力有限，且其使用受钻压、钻速、泵压、地层等多因素限制，难以取得好的应用效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种磁斥力阻尼减震钻具，改变以往减震器利用液压减震且消耗水力、减震力有限的现状，采用新型磁力作用原理来减震，在震动发生的瞬间，即产生相对应的反作用力来减弱震动，震动越强则反作用力越大，通过合理配置磁条，可同时减小纵向震动和横向震动，起到明显减震作用。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种磁斥力阻尼减震钻具，包括外筒、导流头、限位环、上分流盘、隔离筒、外圈磁条、平衡刚体、内圈磁条、下分流盘，

外筒上端内侧设置锥形螺纹，螺纹根部之下一定距离设置凹槽,限位环安装在凹槽中；外筒下端外侧设置锥形螺纹，外筒内侧为上部较大下部稍小的通孔，通孔内由下至上依次安装有下分流盘、隔离筒、上分流盘、导流头，下分流盘和上分流盘结构相同，下分流盘安装于外筒通孔由大变小的凸台之上，上分流盘上端受限位环作用而无法轴向移动；

导流头为圆锥体结构，安装于上分流盘之上，导流头中心线和外筒中心线重合；

上分流盘主体为圆柱体结构，在圆柱结构上设置多个通孔，通孔位于距圆柱结构中心线较远的位置，上分流盘底端安装多组磁条；

隔离筒安装在上分流盘底面中心上，为带底的圆筒形结构，隔离筒内侧安装多组外圈磁条，隔离筒底端安装多组磁条；

平衡刚体置于隔离筒内，平衡刚体上下端以及外侧带有多组凹槽，凹槽中分别安装多组内圈磁条，各磁条分别和与之相对的上分流盘下端磁条、隔离筒内侧外圈磁条、隔离筒底端磁条相平行，并且磁极相同。

所述平衡刚体为密度在17g/cm³以上的高密度钨合金材质。

本发明的有益效果是：工具结构简单，性能可靠，钻柱发生震动时，瞬间产生与震动方向(包括轴向和侧向)相反的阻力，有效减弱非均质性地层、硬地层、深部地层钻井过程中的钻柱震动，保护钻头、提高机械钻速、降低钻井作业风险。

附图说明

图1是本发明的磁斥力阻尼减震钻具的结构示意图。

图中，1-外筒；2-导流体；3-限位环；4-上分流盘；5-隔离筒；6-外圈磁条；7-平衡刚体；8-内圈磁条；9-下分流盘。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。