专利名称：钻探安全接头的制作方法
技术领域：
本实用新型属于钻探技术领域，具体涉及一种快速处理孔内事故的多功能安全接头。
背景技术：
经检索国内外文献，虽然在生产中已有多种处理孔内事故的安全接头类型，但它们的共同缺点是只具有单一的“反转卸扣”或“冲击震动”功能，可靠性差，元件多结构复杂，不能为继续钻进或复杂事故的后续处理创造条件，例如，传统的“反转卸扣”型安全接头仅靠定位销钉来传递轴载和扭矩，当孔内使用强力规程时往往造成销钉破坏，使安全接头在不应该起作用时开始“反转卸扣”。传统的“冲击震动”型安全接头结构复杂，如果未成功处理卡、埋钻事故，虽然上部钻具可以提至地表，但仍有很多零件留在孔内，使后续处理更加复杂化。
发明内容
针对上述不足，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、能快速处理钻进过程中卡钻、埋钻事故的钻探安全接头。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是钻探安全接头，其特征是它主要由外管1、上接头2、冲锤4、下接头5a、下接头5b、销钉6组成，上接头2的中部开有圆形通孔，通孔直径与钻杆3的外径相对应，外管1内为空腔，外管1的上端通过螺纹与上接头2下端固定连接，外管1的下端通过左旋螺纹与下接头5a的上端固定连接，下接头5a的下端通过左旋螺纹与下接头5b的上端固定连接；冲锤4的纵截面成T形，内部开有圆形中心通道11，冲锤4的上部横截面为圆环形，下部横截面为带中心圆孔的正六边形，下接头5a、下接头5b内为与冲锤4的下部相配套的内六方套，下接头5a的上端为弓形台阶，冲锤4的圆形上部压在下接头5a的弓形台阶上，冲锤4的下部与下接头5a的内六方套相配合；下接头5a与冲锤4下部相对应的部位由销钉6固定，钻杆3穿过上接头2的通孔及外管1的内腔与冲锤4上部固定连接，中心通道11与钻杆内腔相通；下接头5b的下端通过丝扣与岩心管8的上端连接。
本实用新型与传统的防事故接头相比，具有如下特点1.传递轴载的部件为冲锤圆柱部分的六个弓形台阶，通过直接接触把轴载传递给下接头和岩心管，无论轴载多大，都不会剪断定位销钉；2.传递扭矩的部件为冲锤与下接头的正六边形内腔(内六方套)，无论扭矩多大，都不会剪断定位销钉；3.实现“冲击震动”的部件为用销钉6固定在下接头(5a、5b)六边形空腔内的冲锤体，处理事故时借助钻机绞车或油缸上拉钻具剪断销钉6，使冲锤可向上冲击上接头2；4.实现“反转卸扣”的部件为用左旋螺纹相互连接的下接头(5a、5b)，当“冲击震动”处理事故无效时，拉紧钻杆柱并右旋钻杆柱，把下接头5a从下接头5b上卸开，可顺利地从孔内起出上部钻具及钻探安全接头；5.下接头5b的直径等于或大于下一级标准钻头的外径，为用小一径钻头继续钻进和后续事故处理创造了条件。
6.从孔内打捞上来的安全接头只要重新配上零件5b和销钉即可重复使用。
本实用新型可在发生卡钻、埋钻事故的粗径钻具附近实现孔底冲击震动，有助于解除事故；反转卸开上部钻柱并顺利打捞后，留在孔内与岩芯管相连的下接头5b口径大，长度小，为继续处理事故提供了方便；结构简单，可多次使用，从而降低了处理事故的时间消耗与成本。
本实用新型在节水钻探或常规钻探过程中岩屑不能直接返至地表的情况下，提高处理孔内事故的可靠性，保证安全生产。
图1是本实用新型结构示意图图中1-外管，2-上接头(或称铁砧)，3-钻杆，4-冲锤，5a-下接头，5b-下接头，6-销钉，7-螺钉，8-岩心管，9-左旋螺纹，10-导向圆锥面，11-中心通道。
具体实施方式
如图1所示，钻探安全接头，它主要由外管1、上接头2、冲锤4、下接头5a、下接头5b、销钉6组成，上接头2的中部开有圆形通孔，通孔直径略大于钻杆3的外径，外管1内为空腔，外管1的上端通过螺纹与上接头2下端固定连接，外管1的下端通过左旋螺纹与下接头5a的上端固定连接，下接头5a的下端通过左旋螺纹与下接头5b的上端固定连接；冲锤4的纵截面成T形，内部开有圆形中心通道11，冲锤4的上部横截面为圆环形，下部横截面为带中心圆孔的正六边形，下接头5a、下接头5b内为与冲锤4的下部相配套的内六方套，下接头5a的上端为弓形台阶，冲锤4的圆形上部压在下接头5a的弓形台阶上，冲锤4的下部与下接头5a的内六方套相配合；下接头5a与冲锤4下部相对应的部位由销钉6固定，螺钉7顶住销钉6，这时冲锤4不能在内六方套中自由滑动，钻杆3穿过上接头2的通孔及外管1的内腔与冲锤4上部固定连接，中心通道11与钻杆内腔相通；下接头5b的下端通过丝扣与岩心管8的上端连接。
所述的冲锤4下部的每个棱面上都开有与销钉6相对应的销钉孔。
所述的冲锤4的上部与下接头5a之间设有密封圈，密封圈位于冲锤4的上部密封圈槽内。
所述的下接头5b的上端口处设有导向圆锥面10。
本实用新型按以下方式工作在钻进过程中，钻探安全接头作为钻柱的一部分下入孔内，其下部与岩心管8相连，上部与钻杆3相连。来自钻杆柱的冲洗液经冲锤中心通道进入岩心管。来自钻杆柱的轴向载荷经冲锤4圆柱部分的六个弓形台阶直接传给下接头5a，并通过岩心管8传给岩石破碎工具(图中未画出)。来自钻杆柱的扭矩则借助冲锤与下接头的六方套传至岩心管和岩石破碎工具。
当孔内发生卡钻、埋钻事故而用常规办法处理无效时，可用钻机绞车或油压缸上拉钻具，把销钉6剪断，在地表工人的操作下，让冲锤4对上接头(或称铁砧)2连续产生向上的冲击震动作用，直至排除卡、埋钻事故。如果这种方式仍不奏效，则拉紧钻杆柱(这时冲锤4仅与下接头5a内壁接触)并开动回转器右旋钻杆柱，把下接头5a从下接头5b上卸开。于是全部钻具，除下接头5b外都可起拔至地表，孔内仅剩下敞口的下接头5b和岩心管8。由于下接头5b的直径等于或大于下一级标准钻头的外径，而且有合理的上、下倒角，将有助于用下一级钻头继续钻进，亦方便后续的事故处理工作。为下接头5b设计的壁厚大于岩心管，可防止在处理事故过程中孔内岩心管的上部产生变形。从孔内打捞上来的安全接头可多次使用，只要重新配上下接头5b和销销6即可。在冲锤4的下部每个棱面上都开有对应销钉的销钉孔，重新使用时，即使上次剪断的销钉不易取出，还可在其它棱面的销钉孔上重新安装，使安全接头可快速下孔。
本实用新型兼有“冲击震动”和“反转卸扣”两种处理卡钻、埋钻事故的功能，除用于节水钻探外，还可用于常规钻探领域。
权利要求1.钻探安全接头，其特征是它主要由外管(1)、上接头(2)、冲锤(4)、下接头(5a)、下接头(5b)、销钉(6)组成，上接头(2)的中部开有圆形通孔，通孔直径与钻杆(3)的外径相对应，外管(1)内为空腔，外管(1)的上端通过螺纹与上接头(2)下端固定连接，外管(1)的下端通过左旋螺纹与下接头(5a)的上端固定连接，下接头(5a)的下端通过左旋螺纹与下接头(5b)的上端固定连接；冲锤(4)的纵截面成T形，内部开有圆形中心通道(11)，冲锤(4)的上部横截面为圆环形，下部横截面为带中心圆孔的正六边形，下接头(5a)、下接头(5b)内为与冲锤(4)的下部相配套的内六方套，下接头(5a)的上端为弓形台阶，冲锤(4)的圆形上部压在下接头(5a)的弓形台阶上，冲锤(4)的下部与下接头(5a)的内六方套相配合；下接头(5a)与冲锤(4)下部相对应的部位由销钉(6)固定，钻杆(3)穿过上接头(2)的通孔及外管(1)的内腔与冲锤(4)上部固定连接，中心通道(11)与钻杆内腔相通；下接头(5b)的下端通过丝扣与岩心管(8)的上端连接。
2.根据权利要求1所述的钻探安全接头，其特征是所述的冲锤(4)下部的每个棱面上都开有与销钉(6)相对应的销钉孔。
3.根据权利要求1所述的钻探安全接头，其特征是所述的冲锤(4)的上部与下接头(5a)之间设有密封圈，密封圈位于冲锤(4)的上部密封圈槽内。
4.根据权利要求1所述的钻探安全接头，其特征是所述的下接头(5b)的上端口处设有导向圆锥面(10)。
专利摘要本实用新型涉及一种钻探安全接头。钻探安全接头，其特征是它主要由外管(1)、上接头(2)、冲锤(4)、下接头(5a)、下接头(5b)、销钉(6)组成，外管(1)的上端通过螺纹与上接头(2)下端固定连接，外管(1)的下端通过左旋螺纹与下接头(5a)的上端固定连接，下接头(5a)的下端通过左旋螺纹与下接头(5b)的上端固定连接；冲锤(4)的纵截面成T形，冲锤(4)的上部横截面为圆环形，下部横截面为带中心圆孔的正六边形，下接头(5a)、下接头(5b)内为与冲锤(4)的下部相配套的内六方套，下接头(5a)与冲锤(4)下部相对应的部位由销钉(6)固定。本实用新型结构简单，能快速处理钻进过程中卡钻、埋钻事故，提高处理孔内事故的可靠性，保证安全生产。
文档编号E21B17/02GK2744824SQ20042011125
公开日2005年12月7日 申请日期2004年11月8日 优先权日2004年11月8日
发明者吴翔, Н·Г·叶戈罗夫, 鄢泰宁, 蒋国盛, 卢春华, 张涛, 汤凤林 申请人:中国地质大学(武汉)