一种超短半径仿生柔性钻杆

本发明属于石油钻井，特别涉及一种超短半径仿生柔性钻杆。

背景技术：

1、随着我国石油勘探开发的逐步深入，油井经过多年注水开发后，裂缝性见水面积逐渐升高，而裂缝的两侧累积了大量的剩余油。伴随着油气藏新探明储量中可采储量的比例逐年减少，而稠油、复杂小断块、低渗透油藏及特低渗透油藏的储量却逐年升高。超短半径侧钻水平井技术是开发挖潜剩余油的新技术，这项技术主要是在原井套管内直接进行开窗侧钻，它与常规水平井的明显区别就是曲率半径特别小，一般不大于4m，常规钻具不能满足此要求，需要采用特殊的柔性钻具来进行钻井，而柔性钻具不但具有传递轴向力和扭矩等载荷的作用，还具有易弯曲、控制井眼轨迹的能力。申请号为cn202310549124.4的专利公开了一种柔性钻杆及其采用的球笼式柔性短节，球笼式柔性短节包括球座、球笼、六个球键和球头。由于球键嵌设在球笼的方形孔内，运动过程中会产生较大的摩擦力，导致球键和球笼之间的磨损，降低铰接部件的寿命和稳定性。申请号为cn202310967928.6的专利公开了一种超短半径水平井造斜钻具，钻杆的两端分别连接外花键， 上外花键与下外花键进行啮合传动，这样有效解决目前万向节式柔性钻具扭矩传递不稳定，由于外花键整体呈类半球形结构，在高负荷下容易发生变形或破损，导致钻具的强度和稳定性受到影响。

2、目前，现有技术中的柔性钻具在进行钻井工作时通常不具备高灵活性的弯曲度，从而无法满足钻杆的扭矩、钻压以及曲率半径要求，导致在针对弯曲度较大时的井眼时存在不便利性，针对上述问题，在此提供一种超短半径仿生钻杆。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种超短半径仿生柔性钻杆，旨在改善现有技术中无法满足弯曲度较大的井眼，以及灵活性较差的问题。

2、本发明采用了如下技术方案：

3、一种超短半径仿生柔性钻杆，包括高压软管，在高压软管的外表面套接有多节密封套，在密封套外侧连接有连接轴；

4、其中，所述连接轴包括第一轴套、第二轴套以及第三轴套，在密封套的两侧固定有传动销，密封套通过传动销与第二轴套固定连接；在传动销上转动套设有活动轴，所述活动轴的一侧固定安装有固定板，所述固定板的外表面与第一轴套固定连接；所述第二轴套与第三轴套相连接的一端均设置有连接板，并通过转轴活动连接；所述连接板与传动销在第二轴套的圆周上的相位角相差90度。

5、进一步的，所述密封套的内部两侧设置有橡胶垫，所述橡胶垫的一端固定连接有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的一端固定连接有半弧板，所述半弧板与高压软管相抵接；

6、所述缓冲弹簧在安装时呈压缩状态。

7、进一步的，所述高压软管的一端连通有塞管，另一端连通有钻头。

8、进一步的，所述高压软管采用纤维增强聚氨酯软管材质制成。

9、进一步的，所述高压软管材质的弹性模量范围为2000 mpa至5000 mpa。

10、上述材质的弹性模量范围，可以确保软管在不同工作条件下都能提供所需的支撑和缓冲效果。

11、本发明具有如下有益效果：

12、本发明设置连接轴将高压软管通过分段式结构进行包裹，同时通过传动销、活动轴、转轴的设置，可以大大提高高压软管柔性弯曲度，在钻进过程中，既能传递扭矩和钻压，又能满足柔性钻杆曲率半径要求，从而使高压软管更容易适应井眼的弯曲，因此可以用于钻探更复杂、更弯曲的井眼，包括超短半径水平井，其次，超短半径可以增加钻井的灵活性和适应性，使得钻井作业可以更好地满足地质条件和工程需求。

13、本发明通过使用压缩弹簧带动半弧板对高压软管与密封套的连接提供稳定支撑功能，防止在钻井过程中出现密封失效的问题，通过橡胶垫可进一步起到缓冲作用，保证结构钻井稳定性。

技术特征：

1.一种超短半径仿生柔性钻杆，其特征在于：包括高压软管（1），在高压软管（1）的外表面套接有多节密封套（2），在密封套（2）外侧连接有连接轴（3）；

2.根据权利要求1所述的一种超短半径仿生柔性钻杆，其特征在于：所述密封套（2）的内部两侧设置有橡胶垫（9），所述橡胶垫（9）的一端固定连接有缓冲弹簧（10），所述缓冲弹簧（10）的一端固定连接有半弧板（11），所述半弧板（11）与高压软管（1）相抵接；

3.根据权利要求1所述的一种超短半径仿生柔性钻杆，其特征在于：所述高压软管（1）的一端连通有塞管（12），另一端连通有钻头（13）。

4.根据权利要求1所述的一种超短半径仿生柔性钻杆，其特征在于：所述高压软管（1）采用纤维增强聚氨酯软管材质制成。

5.根据权利要求1所述的一种超短半径仿生柔性钻杆，其特征在于：所述高压软管（1）材质的弹性模量范围为2000 mpa至5000 mpa。

技术总结一种超短半径仿生柔性钻杆，属于石油钻井技术领域，包括高压软管，在高压软管的外表面套接有多节密封套，在密封套外侧连接有连接轴；其中，所述连接轴包括第一轴套、第二轴套以及第三轴套，在密封套的两侧固定有传动销，密封套通过传动销与第二轴套固定连接；在传动销上转动套设有活动轴，所述活动轴的一侧固定安装有固定板，所述固定板的外表面与第一轴套固定连接；所述第二轴套与第三轴套相连接的一端均设置有连接板，并通过转轴活动连接；所述连接板与传动销在第二轴套的圆周上的相位角相差90度；本发明改善了现有技术中无法满足弯曲度较大的井眼，以及灵活性较差的问题。技术研发人员：王天琦,沙兵兵,林威,党瑞荣受保护的技术使用者：西安石油大学技术研发日：技术公布日：2024/6/23