申请/专利权人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司;四川川庆石油钻采科技有限公司

申请日：2019-12-31

公开（公告）日：2024-04-30

公开（公告）号：CN110905395B

主分类号：E21B3/00

分类号：E21B3/00;E21B4/02;E21B17/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.30#授权;2020.04.17#实质审查的生效;2020.03.24#公开

摘要：本发明提供了一种中部聚能改变井底围压分布的钻井提速系统，所述系统包括钻井液供应设备、钻柱驱动设备、上部钻柱和双速双心钻井提速设备，钻柱驱动设备通过上部钻柱与钻井提速设备相连并能够驱动上部钻柱旋转；钻井液供应设备与上部钻柱连接并供应钻井液。提速设备包括分流装置、外筒体、井下动力装置、扶正装置、大切削头和小切削头，大切削头的中心线与小切削头中心线平行但不重合；外筒体套装在井下动力装置之外并形成环空，外筒体将上部钻柱与大切削头连接，使大切削头和井下动力装置随上部钻柱一同旋转；小切削头在井下动力装置带动下自转的同时在上部钻柱带动下公转。本发明具能够避免钻头中心点线速度为零的问题，有利于提高钻井速度。

主权项：1.一种中部聚能改变井底围压分布的钻井提速系统，其特征在于，所述钻井提速系统包括钻井液供应设备、钻柱驱动设备、上部钻柱和双速双心钻井提速设备；其中，所述双速双心钻井提速设备包括分流装置、外筒体、井下动力装置、扶正装置、大切削头和小切削头，其中，所述大切削头具有第一中心线、沿所述第一中心线设置的贯穿通孔、以及第一直径，小切削头具有第二中心线和第二直径，所述第二直径小于所述第一直径，所述第二中心线与所述第一中心线平行但不重合；所述第一中心线与第二中心线之间的距离为第一直径的150~110；所述外筒体套装在所述井下动力装置之外并形成环空，并且所述外筒体的左端通过所述分流装置与上部钻柱连接，同时所述外筒体的右端通过所述扶正装置与大切削头连接，以使大切削头能够在上部钻柱的带动下钻进，同时使井下动力装置在上部钻柱的带动下旋转；所述井下动力装置具有动力发生部和旋转输出部，其中，所述动力发生部能够产生动力并使旋转输出部旋转，所述旋转输出部穿过大切削头的所述贯穿通孔与小切削头连接，并能够驱动小切削头自转；所述小切削头的角速度与大切削头的角速度之比为2~9：1；所述扶正装置被设置为扶正所述动力发生部、旋转输出部或小切削头；所述分流装置被设置为能够将上部钻柱中的钻井液分隔为第一液流和第二液流，其中，所述第一液流进入所述环空，并能够润滑大切削头，所述第二液流进入所述井下动力装置的动力发生部；所述分流装置具有分水部件，其中，所述分水部件上设置有中心孔和多个分水孔，所述多个分水孔能够将上部钻柱中的钻井液与所述环空连通并形成所述第一液流，所述中心孔能够将上部钻柱的钻井液与所述动力发生部连通并形成所述第二液流；所述钻柱驱动设备通过上部钻柱与双速双心钻井提速设备相连并能够驱动上部钻柱旋转；所述钻井液供应设备与上部钻柱连接并向上部钻柱中供应钻井液。

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