专利名称：井口防反扭矩装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及到油气开采井下作业修井技术领域，在使用螺杆钻进 行磨铣等无转盘旋转作业时，可用到本井口防反扭矩装置，是实现防 止油管柱在施工过程中沿逆时针方向旋转(打倒车)的专用工具，可有 效提高施工效率，降低劳动强度，为施工作业提供安全保障。
背景技术：
目前大多数修井队使用螺杆钻磨铣时，无法按照计划对钻具加压， 钻压少了施工效率低，没进尺；钻压稍高就会使管柱发生打倒车现象， 钻具上部的管柱带动游动滑车等一套工具、装置旋转，造成大绳打纽， 带动水龙带盘绕油管，不仅严重影响施工安全，而且对施工人员的安 全也造成极大威胁。部分修井队为防止油管柱打倒车，通常采用管钳 尾部用钢丝绳固定在井架上，再用管钳咬住油管，当油管柱旋转时会 带管钳拉紧钢丝绳，从而阻止油管沿逆时针方向旋转。这种方法存在 较大安全隐患，当油管快速转动时容易造成管钳断裂、飞出伤人。而 且油管柱每下入lm左右需要重新固定管钳，影响施工进度。
另一方法是使用方钻杆，在井口安装卡盘，防止油管柱反转，这 种方法经现场应用效果较好。但在每次作业时需要大型卡车拉运方钻 杆，运行成本过高，不便于推广。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种井口防反扭矩装置，消除在无转盘旋转作业中油管柱打倒车造成的安全隐患，提高施工效率，
本实用新型采用的技术方案是井口防反扭矩装置，主要由上法 兰、下法兰、支承螺栓、内层固定套筒、弧形楔块、滑动块、锁紧轮、 预紧弹簧、弹簧固定销、预紧插条、预紧齿条、预紧手柄、外层预紧 力转动筒、滑动块联动短节、弹簧活动固定短节、中层联动转动筒、 滑动块联动长手柄组成。
上法兰与下法兰由支承螺栓支撑并固定。上法兰与下法兰之间有 三层筒套在一起，三层筒分别是内层固定套筒、中层联动转动筒和外 层预紧力转动筒。
最外层为外层预紧力转动筒，外层预紧力转动筒外壁上固定有两 个圆柱形预紧手柄，外层预紧力转动筒内套有中层联动转动筒，中层 联动转动筒上固定有一个滑动块联动长手柄，滑动块联动长手柄穿过 外层预紧力转动筒的弧形槽。外层预紧力转动筒与中层联动转动筒之 间有预紧弹簧和锁定装置。中层联动转动筒内部套有内层固定套筒， 内层固定套筒的内壁水平均布固定有三个弧形楔块，弧形楔块的内弧 面中间有滑槽，滑槽中有滑动块，滑动块的一端在滑槽中，滑动块的 另一端固定有一个能转动的锁紧轮。
所述的预紧弹簧为拉伸螺旋弹簧，预紧弹簧一端固定在弹簧固定 销端部，弹簧固定销的另一端固定在外层预紧力转动筒的外壁上。预 紧弹簧的另一端固定在滑动块联动短节的端部，滑动块联动短节的另 一端用丝扣与滑动块相连接。
所述的外层预紧力转动筒与中层联动转动筒之间的锁定装置是由 预紧插条和预紧齿条组成，预紧插条上的牙可以和有倒刺型齿的预紧 齿条相啮合，防止外层预紧力转动筒回位，这样就可以使预紧弹簧一 直处于拉伸状态而产生预紧力，锁紧轮才能始终咬住油管，防止油管 反转(逆时针旋转)。上法兰和下法兰的内侧面刻有限位槽，内层固定套筒内壁上部固 定有与上法兰对应的水平限位销。
井口防反扭矩装置在工作状态下由预紧弹簧拉动，锁紧轮紧靠油 管柱外壁，当油管柱沿逆时针方向旋转时锁紧轮会带动滑动块与油管 柱同步沿弧形楔块的滑槽旋转，并向内收縮三个锁紧轮之间的距离， 阻止油管柱继续沿逆时针方向转动。
本实用新型的有益效果本实用新型井口防反扭矩装置，在工作 状态可自动锁紧油管柱，阻止其沿逆时针方向旋转，但对油管柱沿轴 线方向的运动没有阻力。当需要通过油管接箍时只需将装置调到打开
状态，其通径为99mm，对油管柱的起下不会造成任何影响。该装置具
有结构简单，操作简便，省时省力的特点。
图1本实用新型井口防反扭矩装置结构剖面示意图； 图2是图1的俯视图。
图中l-弧形楔块，2-下法兰，3-预紧弹簧，4-弹簧固定销，5-预 紧插条，6-预紧齿条，7-预紧手柄，8-外层预紧力转动筒，9-滑动块 联动短节，10-弹簧活动固定短节，11-中层联动转动筒，12-滑动块联 动长手柄，13-锁紧轮压盖，14-锁紧轮，15-滑动块，16-内层固定套 筒，17-水平限位销，18-支承螺栓，19-上法兰，20-螺母，21-锁紧轮 压盖螺钉。
具体实施方式
实施例l:参阅图1和图2。井口防反扭矩装置，主要由上法兰2、
下法兰19、支承螺栓18、内层固定套筒16、弧形楔块l、滑动块15、 锁紧轮14、预紧弹簧3、弹簧固定销4、预紧插条5、预紧齿条6、预紧手柄7、外层预紧力转动筒8、滑动块联动短节9、弹簧活动固定短 节10、中层联动转动筒ll、滑动块联动长手柄12组成。
参阅图1，上法兰2与下法兰19由支承螺栓18支撑并用螺母20 固定。上法兰2与下法兰19之间有垂直上法兰2和下法兰19平面的 三层筒套在一起，三层筒分别是内层固定套筒16、中层联动转动筒ll 和外层预紧力转动筒8。
参阅图2 。最外层为外层预紧力转动筒8，外层预紧力转动筒8 外壁上固定有两个圆柱形预紧手柄7，外层预紧力转动筒8内套有中层 联动转动筒11，中层联动转动筒11上固定有一个滑动块联动长手柄 12，滑动块联动长手柄12穿过外层预紧力转动筒8的弧形槽。外层预 紧力转动筒8与中层联动转动筒11之间有三个预紧弹簧3和一个锁定 装置。所述的预紧弹簧3为拉伸螺旋弹簧，预紧弹簧3 —端固定在弹 簧固定销4端部，弹簧固定销4的另一端固定在外层预紧力转动筒8 的外壁上。预紧弹簧3的另一端固定在滑动块联动短节9的端部，滑 动块联动短节9的另一端用丝扣与滑动块15相连接。
所述的外层预紧力转动筒8与内层固定套筒16之间的锁定装置是 由预紧插条5和预紧齿条6组成，预紧插条5上的牙可以和有倒刺型 齿的预紧齿条6相啮合，防止外层预紧力转动筒8回位，这样就可以 使预紧弹簧3 —直处于拉伸状态而产生预紧力，锁紧轮14才能始终咬 住油管，防止油管反转(逆时针旋转)。
中层联动转动筒11内部套有内层固定套筒16，内层固定套筒16 的内壁水平均布固定有三个弧形楔块1，弧形楔块1的内弧面中间有T 形滑槽，T形滑槽中有滑动块15，滑动块15的一端在滑槽中，滑动块 15的另一端固定有一个能转动的锁紧轮14。锁紧轮14的固定方法是 采用锁紧轮压盖13固定，锁紧轮压盖13上有固定孔，固定孔内有锁 紧轮压盖螺钉21，锁紧轮压盖螺钉21将锁紧轮压盖13固定在滑动块15的端部。
在上法兰2和下法兰19的内侧面刻有限位槽，内层固定套筒16 内壁上部固定有与上法兰19对应的水平限位销17。
井口防反扭矩装置与井口以法兰形式连接，下法兰2可与简易井口 或250型井口直接连接。当需要该装置工作时，通过转动手柄7和滑 动块联动长手柄12带动外层预紧力转动筒8、中层联动转动筒11和滑 动块15向逆时针方向旋转，当锁紧轮14向内收縮咬紧油管柱外壁时， 中层联动转动筒11将无法继续转动，继续转动预紧手柄7，外层预紧 力转动筒8将继续转动并拉伸预紧弹簧3产生预紧力，此时用锁定装 置5和预紧齿条6将外层预紧力转动筒8与内层固定套筒16相互锁定， 锁紧轮14会始终咬紧油管柱外壁。当油管有向逆时针方向旋转趋势时， 滑动块15会沿弧形楔块1的T型槽同步转动收縮，从而阻止油管继续 旋转。当需要通过油管接箍或不需要该装置工作时，可打开外层预紧 力转动筒8与内层固定套筒16之间的预紧插条5，并沿顺时针方向转 动滑动块联动长手柄12，三组锁紧轮14组成的内圆逐渐变大，最大 通径可达到99mm，起下钻时装置对管柱不产生任何影响。
权利要求1、一种井口防反扭矩装置，其特征在于主要由上法兰(2)、下法兰(19)、支承螺栓(18)、内层固定套筒(16)、弧形楔块(1)、滑动块(15)、锁紧轮(14)、预紧弹簧(3)、弹簧固定销(4)、预紧插条(5)、预紧齿条(6)、预紧手柄(7)、外层预紧力转动筒(8)、滑动块联动短节(9)、弹簧活动固定短节(10)、中层联动转动筒(11)、滑动块联动长手柄(12)组成；上法兰(2)与下法兰(19)由支承螺栓(18)支撑并固定，上法兰(2)与下法兰(19)之间有三层筒套在一起，三层筒分别是内层固定套筒(16)、中层联动转动筒(11)和外层预紧力转动筒(8)；最外层为外层预紧力转动筒(8)，外层预紧力转动筒(8)外壁上固定有两个圆柱形预紧手柄(7)，外层预紧力转动筒(8)内套有中层联动转动筒(11)，中层联动转动筒(11)上固定有一个滑动块联动长手柄(12)，滑动块联动长手柄(12)穿过外层预紧力转动筒(8)的弧形槽，外层预紧力转动筒(8)与中层联动转动筒(11)之间有预紧弹簧(3)和锁定装置，中层联动转动筒(11)内部套有内层固定套筒(16)，内层固定套筒(16)的内壁水平均布固定有三个弧形楔块(1)，弧形楔块(1)的内弧面中间有滑槽，滑槽中有滑动块(15)，滑动块(15)的一端在滑槽中，滑动块(15)的另一端固定有一个能转动的锁紧轮(14)。
2、 根据权利要求l所述的井口防反扭矩装置，其特征是所述的 预紧弹簧(3)为拉伸螺旋弹簧，预紧弹簧(3)—端固定在弹簧固定销(4) 端部，弹簧固定销(4)的另一端固定在外层预紧力转动筒(8)的外壁上， 预紧弹簧(3)的另一端固定在滑动块联动短节(9)的端部，滑动块联动 短节(9)的另一端用丝扣与滑动块(15)相连接。
3、 根据权利要求l所述的井口防反扭矩装置，其特征是所述的外层预紧力转动筒(8)与中层联动转动筒(11)之间的锁定装置是由预紧插条(5)和预紧齿条(6)组成，预紧插条(5)固定在内层固定套筒(16) 上，预紧齿条(6)固定在外层预紧力转动筒(8)上，预紧插条(5)上的牙 和有倒剌型齿的预紧齿条(6)相啮合。
4、根据权利要求1或2或3所述的井口防反扭矩装置，其特征是: 上法兰(2)和下法兰(19)的内侧面刻有限位槽，内层固定套筒(16)内壁 上部固定有与上法兰(19)对应的水平限位销(17)。
专利摘要井口防反扭矩装置，应用于油气开采井下作业修井过程中，能实现防止油管柱沿逆时针方向旋转。特征是上法兰与下法兰由支承螺栓支撑并固定。上法兰与下法兰之间有三层筒套在一起，三层筒分别是内层固定套筒、中层联动转动筒和外层预紧力转动筒。内层固定套筒的内壁水平均布固定有三个弧形楔块，弧形楔块的内弧面中间有滑槽，滑槽中有滑动块，滑动块的一端在滑槽中，滑动块的另一端固定有一个能转动的锁紧轮。效果是井口防反扭矩装置具有防止油管柱在施工过程中沿逆时针方向旋转(打倒车)的功能，安装、操作简便，有效提高了施工效率，降低了劳动强度，为施工作业提供了安全保障。
文档编号E21B33/03GK201225116SQ20082010941
公开日2009年4月22日 申请日期2008年7月24日 优先权日2008年7月24日
发明者张鹏云, 杨学峰, 王学海, 马志鑫, 魏庆平 申请人:中国石油天然气股份有限公司