一种单筒多井占位钻具的旋流冲洗头的制作方法

1.本实用新型涉及钻井工程技术领域，更具体地，涉及一种单筒多井占位钻具的旋流冲洗头。

背景技术：

2.目前在海上油气井开发中，井槽口数量是制约平台钻井数量的主要因素之一，采用单筒多井钻井技术可以有效提高井槽口利用率。单筒多井钻井技术具有表层防斜难度大、深层防碰技术要求高等特点，传统的单筒多井占位钻具可以实现一个井筒多个井眼的独立闭路作业，互相不干扰。但是由于常规占位钻具下部占位块只是提供了一个流道，不能旋转，清洁不干净，发挥作用有限；尤其对于浅层斜度较大的井，难以冲洗低边的岩屑和水泥，甚至造成低边水泥固住占位钻具的情况，不能有效保障占位钻具安全，固井作业结束后需第一时间试提占位钻具确认安全，增加作业工序。

技术实现要素：

3.本实用新型为克服上述现有技术的占位钻具下部占位块只提供了一个流道，不能旋转，清洁不干净；尤其对于浅层斜度较大的井，难以冲洗底边的岩屑和水泥，甚至造成底边水泥固住占位钻具的情况，不能有效保障占位钻具安全，固井作业结束后需第一时间试提占位钻具确认安全，增加作业工序的技术问题，提供一种单筒多井占位钻具的旋流冲洗头。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种单筒多井占位钻具的旋流冲洗头，包括用于连接占位钻具且通入冲洗液的连接筒、轴承、旋转套、限位环和喷洗头；所述轴承一端的外圈安装在所述连接筒内，另一端的外圈安装在所述限位环内；所述旋转套的一端安装在所述轴承的内圈，另一端安装在所述喷洗头内；所述旋转套内部为第一中空结构，所述第一中空结构形成有用于受到冲洗液冲击而带动旋转套旋转的旋转件；所述喷洗头上设置多个喷水孔且与所述第一中空结构连通；所述限位环远离所述轴承的一端位于所述喷洗头的外周侧以防止所述喷洗头晃动。
5.本技术方案中，单筒多井占位钻具安装在井筒中，连接筒安装在单筒多井占位钻具的下端；外接的泵将冲洗液通入单筒多井占位钻具内。具体工作过程为：打开泵，泵将水抽送至单筒多井占位钻具内，再由连接筒流入旋转套内，由于泵入的水具有较大的冲击力，冲击旋转件，从而使旋转套旋转。又由于旋转套与喷洗头连接，故喷洗头会与旋转套一起转动，冲洗液从喷水孔喷出；最后，使喷洗头边旋转边冲洗，实现多角度冲洗；其中，由于限位环一端安装在轴承的外圈，另一端与喷洗头活动连接，使得限位环能够相对固定，以限制喷洗头的周向自由度；同时喷头可相对限位环转动。本技术方案的喷洗头可以旋转冲洗，搅动底边的岩屑和水泥，使其跟随冲洗的水旋出底部；防止底边水泥固定住占位钻具，减少了试提占位钻具的工序；有效保障占位钻具的安全工作，提高了工作效率。
6.作为优选，所述旋转件为螺旋结构、涡轮结构或螺杆结构中的一种。
7.作为优选，所述旋转套的一端设置有多个第一出水口，各所述第一出水口均与所述第一中空结构连通，且各所述第一出水口也分别与各所述喷水孔对应连通。
8.作为优选，所述旋转套与所述喷洗头可拆卸连接。
9.作为优选，所述喷洗头内部为第二中空结构；所述喷洗头上置有安装口，所述安装口向下凹陷形成有连接套筒，所述连接套筒上设置有与所述第一出水口相对应的第二出水口，所述第二出水口与所述喷水孔通过位于第二中空结构中的连接管连通；所述旋转套可拆卸安装在所述连接套筒内。
10.作为优选，所述旋转套上设置弹性卡扣；所述连接套筒内部设置有与所述弹性卡扣对应的卡口；所述弹性卡扣安装在所述卡口内并与其可拆卸连接。
11.作为优选，所述旋转套上向外凸出形成第一凸起，所述弹性卡扣与所述第一凸起位于与所述旋转套轴线平行的同一直线上；所述连接套筒内部与其轴线平行方向设置有与所述第一凸起对应的凹槽，所述凹槽与所述卡口位于与所述连接套筒轴线平行的同一直线上；所述第一凸起安装在所述凹槽内。
12.作为优选，所述轴承的外圈一端上设置第一螺纹；外圈的另一端上设置与所述第一螺纹的螺旋方向相反的第二螺纹；所述第一螺纹与设于所述连接筒上的内螺纹螺纹连接，所述第二螺纹与设于所述限位环上的内螺纹螺纹连接；所述轴承的内圈与所述旋转套螺纹连接。
13.作为优选，所述限位环远离所述轴承一端的内壁面设置滚柱轴承，所述喷洗头一端安装在所述滚柱轴承的内圈并与其转动连接。
14.作为优选，所述喷洗头远离所述连接筒的一端的外侧面凸出形成多个第二凸起。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：单筒多井占位钻具安装在井筒中，连接筒安装在单筒多井占位钻具的下端；外接的泵将冲洗液通入单筒多井占位钻具内。具体工作过程为：打开泵，泵将水抽送至单筒多井占位钻具内，再由连接筒流入旋转套内，由于泵入的水具有较大的冲击力，冲击旋转件，从而使旋转套旋转。又由于旋转套与喷洗头连接，故喷洗头会与旋转套一起转动，冲洗液从喷水孔喷出；最后，使喷洗头边旋转边冲洗，实现多角度冲洗；其中，由于限位环一端安装在轴承的外圈，另一端与喷洗头活动连接，使得限位环能够相对固定，以限制喷洗头的周向自由度；同时喷头可相对限位环转动。本技术方案的喷洗头可以旋转冲洗，搅动底边的岩屑和水泥，使其跟随冲洗的水旋出底部；防止底边水泥固定住占位钻具，减少了试提占位钻具的工序；有效保障占位钻具的安全工作，提高了工作效率。
附图说明
16.图1是本实用新型单筒多井占位钻具的旋流冲洗头的爆炸图；
17.图2是本实用新型单筒多井占位钻具的旋流冲洗头中的喷洗头结构图；
18.图3是本实用新型单筒多井占位钻具的旋流冲洗头中的旋转套结构图。
19.附图中：1、连接筒；2、轴承；3、旋转套；31、旋转件；32、第一出水口；33、弹性卡扣；34、第一凸起；35、第一中空结构；4、限位环；41、滚柱轴承；42、第一安装部；43、第二安装部；44、弧形板；5、喷洗头；51、喷水孔；52、卡口；53、凹槽；54、圆柱结构；55、第一半球结构；56、第二半球结构；57、第二凸起；58、第二中空结构；59、安装口；510、连接套筒；511、第二出水
口；512、连接管。
具体实施方式
20.附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
21.本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”“长”“短”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
22.下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体描述：
23.实施例1
24.如图1和图3所示，一种单筒多井占位钻具的旋流冲洗头，其特征在于，包括用于连接占位钻具且通入冲洗液的连接筒1、轴承2、旋转套3、限位环4和喷洗头5；所述轴承2一端的外圈安装在所述连接筒1内，另一端的外圈安装在所述限位环4内；所述旋转套3的一端安装在所述轴承2的内圈，另一端安装在所述喷洗头5内；所述旋转套3内部为第一中空结构35，所述第一中空结构35形成有用于受到冲洗液冲击而带动旋转套3旋转的旋转件31；所述喷洗头5上设置多个喷水孔51且与所述第一中空结构35连通；所述限位环4远离所述轴承2的一端位于所述喷洗头5的外周侧以防止所述喷洗头5晃动。
25.在使用过程中，单筒多井占位钻具安装在井筒中，连接筒1安装在单筒多井占位钻具的下端；外接的泵将冲洗液通入单筒多井占位钻具内。具体工作过程为：打开泵，泵将水抽送至单筒多井占位钻具内，再由连接筒1流入旋转套3内，由于泵入的水具有较大的冲击力，冲击旋转件31，从而使旋转套3旋转。又由于旋转套3与喷洗头5连接，故喷洗头5会与旋转套3一起转动，冲洗液从喷水孔51喷出；最后，使喷洗头5边旋转边冲洗，实现多角度冲洗；其中，由于限位环4一端安装在轴承2的外圈，另一端与喷洗头5活动连接，使得限位环4能够相对固定，以限制喷洗头5的周向自由度；同时喷头可相对限位环4转动。本技术方案的喷洗头5可以旋转冲洗，搅动底边的岩屑和水泥，使其跟随冲洗的水旋出底部；防止底边水泥固定住占位钻具，减少了试提占位钻具的工序；有效保障占位钻具的安全工作，提高了工作效率。
26.如图3所示，本实施例的旋转件31为螺旋结构、涡轮结构或螺杆结构中的一种。泵入的水具有较大的冲击力，冲击在螺旋结构、涡轮结构或螺杆结构上，由于螺旋结构、涡轮结构或螺杆结构受力不均，从而使旋转套3旋转。进一步的，该旋转件也可以为螺旋叶片结构。
27.如图1和图3所示，所述旋转套3的一端设置有多个第一出水口32，各所述第一出水口32均与所述第一中空结构35连通，且各所述第一出水口32也分别与各所述喷水孔51对应
连通。本实施例中，旋转套3为圆柱形结构，第一出水口32均匀分布在旋转套3外周面上，使得水能从各各方向的第一出水口32喷出。
28.在本实施例种，所述旋转套3与所述喷洗头5可拆卸连接。当两者种的任一个损坏，可将其更换下来，节约维修成本。
29.具体地，如图2所示，所述喷洗头5内部为第二中空结构58；所述喷洗头5上置有安装口59，所述安装口59向下凹陷形成有连接套筒510，所述连接套筒510上设置有与所述第一出水口32相对应的第二出水口511，所述第二出水口511与所述喷水孔51通过位于第二中空结构58中的连接管512连通；所述旋转套3可拆卸安装在所述连接套筒510内。本实施例利用连接管512连通喷水孔51与第二出水口511，可以保证喷水孔51喷出的水压，使其冲刷得更加充分。喷洗头5内部为第二中空结构58，在保证其冲刷功能的前题下，可以减少材料，节约成本；同时减小重量，以减少轴承2的负担，使其能顺利旋转。
30.进一步地，如图2和图3所示，所述旋转套3上设置弹性卡扣33；所述连接套筒510内部设置有与所述弹性卡扣33对应的卡口52；所述弹性卡扣33安装在所述卡口52内并与其可拆卸连接。本实施例中，弹性卡扣33具有较好的弹性，便于安装；另外，弹性卡扣33可以使旋转套3卡在喷洗头5内，带动喷洗头5一起转动。具体的，若旋转套3完全装进喷洗头5内后，弹性卡扣33仍然未遇到卡口52，此时可固定住旋转套3并旋转喷洗头5，直到弹性卡扣33遇到卡口52，此时已经转不动喷洗头5，即完成安装；此结构还能将快速对准第一出水口32与第二出水口511。如图3所示，弹性卡扣33为三角形结构，卡口52为与其相对应的形状。在将旋转套3安装进喷洗头5的过程中，三角形结构的弹性卡扣33一斜边与喷洗头5内壁挤压接触，当弹性卡扣33遇到卡口52，弹性卡扣33不再与喷洗头5内壁相互挤压，由于弹性卡扣33具有弹性，使得弹性卡扣33恢复原状，即弹性卡扣33弹进卡口52内，实现将旋转套3固定安装在喷洗头5内的目的。
31.实施例2
32.本实施例与上述实施例类似，不同之处在于，如图2所示，所述旋转套3上向外凸出形成第一凸起34，所述弹性卡扣33与所述第一凸起34位于与所述旋转套3轴线平行的同一直线上；所述连接套筒510内部与其轴线平行方向设置有与所述第一凸起34对应的凹槽53，所述凹槽53与所述卡口52位于与所述连接套筒510轴线平行的同一直线上；所述第一凸起34安装在所述凹槽53内。本实施例中，第一凸起34与凹槽53之间的配合可以起到键的作用，即能传递扭矩，从而使旋转套3带动喷洗头5转动。另外，第一凸起34还可以起到引导方向的作用，使弹性卡扣33能快速到卡口52，完成安装。
33.实施例3
34.本实施例与实施例2类似，不同之处在于，如图1所示，所述轴承2的外圈一端上设置第一螺纹；外圈的另一端上设置与所述第一螺纹的螺旋方向相反的第二螺纹；所述第一螺纹与设于所述连接筒1上的内螺纹螺纹连接，所述第二螺纹与设于所述限位环4上的内螺纹螺纹连接；所述轴承2的内圈与所述旋转套3螺纹连接。本实施例中的轴承2可独立旋转，实现轴承2相对连接筒1旋转，限位环4相对连接筒1固定不动，从而起到限位作用。具体的，在连接时，可以利用外界工具，固定轴承2的内圈，再安装旋转套3。
35.进一步地，如图1所示，所述限位环4远离所述轴承2一端的内壁面设置滚柱轴承412，所述喷洗头5一端安装在所述滚柱轴承412的内圈并与其转动连接。此种结构实现限制
喷洗头5周向自由度的功能，同时也可以实现喷洗头5相对限位环4旋转的功能。如图1所示，限位环4包括第一安装部42、第二安装部43以及用于连接第一安装部42与第二安装部43的弧形板44，第一安装部42安装在轴承2上，第一安装部42、第二安装部43均为空心的圆筒，且第二安装部43的直径大于第一安装部42的直径，多个弧形板44沿第一安装部42外周均匀设置，使得限位环4内部呈中空状态且周向侧面也有开口；安装完成后，有多个喷水空51裸漏于该开口处，在限制喷洗头5的周向自由度的同时，也不会妨碍喷水孔51喷水，为喷洗头5设置尽可能多的喷水孔51提供条件，实现多角度冲刷的功能。第一安装部42内部设置内螺纹，第二安装部43内部安装滚柱轴承41，第一安装部42安装在轴承2上。
36.如图1所示，多个喷水孔51沿喷洗头5周向均匀分布，可满足低排量冲洗工况，提升大斜度单筒多井占位钻具安全性，减少试提占位钻具环节，提高作业时效。进一步的，为实现其多角度冲刷的目的，在喷洗头5上端与下端均设置喷水孔51。具体的，喷水头中间为圆柱形结构，以与限位环4的第二安装部43连接；另外，圆柱结构54的两端分别凸出形成第一半球结构55、第二半球结构56，第二半球结构56的尺寸大于第一半球结构55的尺寸，使得第二安装部43的下端面能与第二半球结构56的上端面接触，其中，第一半球结构55的上部为平面，与旋转套3的下端面接触；第二半球结构56的下部也为平面。
37.如图1所示，喷洗头5远离连接筒1的一端的外侧面凸出形成多个第二凸起57。对于浅层斜度较大的井，现有技术的设备难以冲洗低边的岩屑和水泥，甚至造成低边水泥固定住占位钻具的情况，不能有效保障占位钻具安全，固井作业结束后需第一时间试提占位钻具，以确认安全，从而增加作业工序。而本实施例的第二凸起57配合喷水孔51的旋转冲刷，能够搅动附近岩屑或水泥，避免低边水泥残留或者砂埋钻具，保证隔水管内清洁，确保作业的安全性。具体的，第二凸起57设在第二半球结构56上，每两个第二凸起57之间设置喷水孔51，以冲刷第二凸起57搅动的水泥与岩屑。第一半球结构55也设置喷水孔51，当安装完成整个装置后，第一半球上的喷水孔51位于两个弧形板44之间；由于弧形板44也凸出于第一半球结构55，弧板也可以搅动附近岩屑或水泥，再配合喷水孔51的旋转冲刷，则可避免低边水泥残留或者砂埋钻具，保证隔水管内清洁。
38.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

技术特征：

1.一种单筒多井占位钻具的旋流冲洗头，其特征在于，包括用于连接占位钻具且通入冲洗液的连接筒(1)、轴承(2)、旋转套(3)、限位环(4)和喷洗头(5)；所述轴承(2)一端的外圈安装在所述连接筒(1)内，另一端的外圈安装在所述限位环(4)内；所述旋转套(3)的一端安装在所述轴承(2)的内圈，另一端安装在所述喷洗头(5)内；所述旋转套(3)内部为第一中空结构(37)，所述第一中空结构(37)形成有用于受到冲洗液冲击而带动旋转套(3)旋转的旋转件(31)；所述喷洗头(5)上设置多个喷水孔(51)且与所述第一中空结构(37)连通；所述限位环(4)远离所述轴承(2)的一端位于所述喷洗头(5)的外周侧以防止所述喷洗头(5)晃动。2.根据权利要求1所述的单筒多井占位钻具的旋流冲洗头，其特征在于，所述旋转件(31)为螺旋结构、涡轮结构或螺杆结构中的一种。3.根据权利要求2所述的单筒多井占位钻具的旋流冲洗头，其特征在于，所述旋转套(3)的一端设置有多个第一出水口(34)，各所述第一出水口(34)均与所述第一中空结构(37)连通，且各所述第一出水口(34)也分别与各所述喷水孔(51)对应连通。4.根据权利要求3所述的单筒多井占位钻具的旋流冲洗头，其特征在于，所述旋转套(3)与所述喷洗头(5)可拆卸连接。5.根据权利要求4所述的单筒多井占位钻具的旋流冲洗头，其特征在于，所述喷洗头(5)内部为第二中空结构(58)；所述喷洗头(5)上置有安装口(59)，所述安装口(59)向下凹陷形成有连接套筒(510)，所述连接套筒(510)上设置有与所述第一出水口(34)相对应的第二出水口(511)，所述第二出水口(511)与所述喷水孔(51)通过位于第二中空结构(58)中的连接管(512)连通；所述旋转套(3)可拆卸安装在所述连接套筒(510)内。6.根据权利要求5所述的单筒多井占位钻具的旋流冲洗头，其特征在于，所述旋转套(3)上设置弹性卡扣(35)；所述连接套筒(510)内部设置有与所述弹性卡扣(35)对应的卡口(52)；所述弹性卡扣(35)安装在所述卡口(52)内并与其可拆卸连接。7.根据权利要求6所述的单筒多井占位钻具的旋流冲洗头，其特征在于，所述旋转套(3)上向外凸出形成第一凸起(36)，所述弹性卡扣(35)与所述第一凸起(36)位于与所述旋转套(3)轴线平行的同一直线上；所述连接套筒(510)内部与其轴线平行方向设置有与所述第一凸起(36)对应的凹槽(53)，所述凹槽(53)与所述卡口(52)位于与所述连接套筒(510)轴线平行的同一直线上；所述第一凸起(36)安装在所述凹槽(53)内。8.根据权利要求1至7任一项所述的单筒多井占位钻具的旋流冲洗头，其特征在于，所述轴承(2)的外圈一端上设置第一螺纹；外圈的另一端上设置与所述第一螺纹的螺旋方向相反的第二螺纹；所述第一螺纹与设于所述连接筒(1)上的内螺纹螺纹连接，所述第二螺纹与设于所述限位环(4)上的内螺纹螺纹连接；所述轴承(2)的内圈与所述旋转套(3)螺纹连接。9.根据权利要求1至7任一项所述的单筒多井占位钻具的旋流冲洗头，其特征在于，所述限位环(4)远离所述轴承(2)一端的内壁面设置滚柱轴承(41)，所述喷洗头(5)一端安装在所述滚柱轴承(41)的内圈并与其转动连接。10.根据权利要求1至7任一项所述的单筒多井占位钻具的旋流冲洗头，其特征在于，所述喷洗头(5)远离所述连接筒(1)的一端的外侧面凸出形成多个第二凸起(57)。

技术总结

本实用新型涉及钻井工程技术领域，更具体地，涉及一种单筒多井占位钻具的旋流冲洗头，包括用于连接占位钻具且通入冲洗液的连接筒、轴承、旋转套、限位环和喷洗头；轴承一端的外圈安装在连接筒内，另一端的外圈安装在限位环内；旋转套的一端安装在轴承的内圈，另一端安装在喷洗头内；旋转套内部为第一中空结构，第一中空结构形成有用于受到冲洗液冲击而带动旋转套旋转的旋转件；喷洗头上设置多个喷水孔且与第一中空结构连通；限位环远离轴承的一端位于喷洗头的外周侧以防止喷洗头晃动。使用时，冲洗液通过连接筒流入旋转套内，由于冲洗液具有较大的冲击力，冲击旋转件，从而使旋转套旋转，从而带动喷洗头旋转，实现多角度冲洗。实现多角度冲洗。实现多角度冲洗。