本发明涉及螺杆钻具防反转装置领域，具体为石油及天然气开采用螺杆钻具地面驱动装置防反转结构。
背景技术：
使用螺杆钻具进行石油及天然气开采时，当螺杆泵停机后或卡泵时，贮存在杆柱中的弹性变形能会快速释放，使杆柱快速反转。停机后，在油管及外输管线内的液体与套管内井液压差作用下，螺杆泵会变成液压马达，使转子及连接的杆柱快速反转。油套压差越大，杆柱反转速度越快，持续时间越长，直到油套压差恢复平衡为止。
危害：螺杆泵的反转会使杆柱脱扣、光杆甩弯，地面驱动装置零部件损坏；螺杆泵的反转不仅会危及设备的安全，还会危及现场维护操作人员的安全，成为生产事故的隐患。
目前机械防反转系统主要是有棘轮—棘爪式防反转装置、摩擦式防反转装置、楔块式防反转装置、液压防反转装置和电磁式防反转装置等方式。
1.棘轮—棘爪式防反转装置
这种防反转装置的工作原理是利用棘轮棘爪的单向回转特点阻止反转。棘爪装在固定的轴上，可以自由转动，棘轮棘爪通常做成外啮合，只有少数做成内啮合。棘爪放在棘轮的四周，同扭簧来保证棘爪与棘轮的正常的啮合。棘轮工作面为与半径成一定角度的斜面，使棘爪能沿齿面下滑落入齿谷，保证啮合的可靠性。在棘轮上装有可控性刹车装置。保证扭矩的安全释放。
该系统结构简单，成本低，而且能够手动释放贮存在系统上的反转扭矩，现场可更换。
特点：
(1)保证防反转系统可靠工作，需要经常调整为棘轮刹车带摩擦面的压紧力。
(2)低速时棘轮棘爪由于接触会产生噪声和磨损。
(3)刹车带摩擦面压紧力调整及反转扭矩释放都需要人为近距离操作，而且在扭矩释放过程中，杆柱还会以一定速度反转，如果为人操作不当或刹车带摩擦面打滑，也会对操作者带来安全隐患。
2.楔块式防反转装置
楔块式防反转装置是有一个闸瓦式制动器和一个能识别正、反转的超越离合器组成。闸瓦铆在闸体上，两扇闸体通过螺栓将外圈拖紧。轮芯抽油时顺时针旋转，此时制动装置不起作用，外环不转动。当星轮反转时，滚柱楔入星轮与外环之间，使这三者成为一体。这时制动装置起阻尼作用，限制了星轮转速，达到防反转作用。
楔块防反转系统结构简单紧凑，承载扭矩大。有以下几点不足：
(1)虽然防止了杆柱的反转，但贮存在杆柱驱动装置中的反转扭矩并没有释放掉，因此在动杆柱过程中，反转问题仍没有解决。
(2)更换维护不方便，日常管理需要加润滑油，拆卸更换需要上吊车。
(3)如反转扭矩过大，防反转系统会卡死。更换维护不方便，需要上设备更换，存在安全隐患。
如何研制技术上安全可靠、经济上可行的螺杆钻具地面驱动装置防反转系统成为急需解决的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供石油及天然气开采用螺杆钻具地面驱动装置防反转结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
石油及天然气开采用螺杆钻具地面驱动装置防反转结构，包括泥浆泵，所述泥浆泵的进口端连接有第一三通接头，所述第一三通接头的另外两个接口分别与进浆管、蓄能器出浆管的出口连通，所述进浆管与第一三通接头的接口之间通过第一单向阀连通；所述泥浆泵的出口端连接有第二三通接头，所述第二三通接头的另外两个接口分别与螺杆钻具的旁通阀、蓄能器进浆管连通，所述蓄能器进浆管的出口端连接有第三三通接头，所述第三三通接头的另外两个接口分别与蓄能器、蓄能器出浆管的进口连通，所述蓄能器进浆管的出口与第三三通接头的接口之间通过第二单向阀连通，所述第三三通接头的接口与蓄能器出浆管的进口之间通过第三单向阀连通。
作为本发明进一步的方案：所述第一单向阀和第二单向阀均为普通单向阀。
作为本发明进一步的方案：所述第三单向阀为电磁单向阀。
作为本发明进一步的方案：所述第二三通接头的接口与螺杆钻具的旁通阀之间通过第四单向阀连通。
作为本发明进一步的方案：所述第四单向阀为普通单向阀。
作为本发明进一步的方案：所述蓄能器包括蓄能筒体，蓄能筒体的内壁滑动设置有活塞，所述活塞上端面与蓄能筒体内部顶壁之间设置有蓄能弹簧，所述蓄能筒体的底部开口与第三三通接头的接口连通。
作为本发明进一步的方案：所述活塞的圆周侧壁上安装有与蓄能筒体内壁滑动密封配合的密封圈。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的反转结构安装后不影响打井作业，能有效的防泵转子及连接杆件反转，防止地面驱动装置零部件损坏；
2、本发明的工作原理是先将出口的高压泥浆储存起来，当出现突然停泵或卡泵现象时，高压泥浆再回到泥浆泵入口，使泥浆泵出口与入口压力保持相等，不会有压力差，因此泥浆泵的转子与连接件就不会反转，从而达到泥浆泵防反转的目的，此方式直接采用进出口压力差补偿的方式，除了三个三通接头和4个单向阀，不需要额外增加机械件，结构简单，不会给螺杆钻具带来额外负荷，安装方便，成本低；
3、本发明的反转结构，使用不需要调节，不需要人员操作，日常不需要维护，不需要经常更换，所以不用担心对工作人员存在安全隐患的问题；
4、本发明的反转结构不需要使用气缸、油缸等动力元件，节约能源，比较环保。
本发明的反转结构能够使螺杆钻具地面驱动装置低速发转，缓慢释放作用在杆柱上的反转势能，对人机不会造成各种伤害，而且便于现场操作人员的维护保养。
附图说明
图1为石油及天然气开采用螺杆钻具地面驱动装置防反转结构的结构示意图；
图2为石油及天然气开采用螺杆钻具地面驱动装置防反转结构中A处放大的结构示意图；
图3为石油及天然气开采用螺杆钻具地面驱动装置防反转结构中B处的结构示意图；
图4为石油及天然气开采用螺杆钻具地面驱动装置防反转结构中蓄能器的结构示意图。
图中：1-进浆管，2-第一单向阀，3-第一三通接头，4-蓄能器出浆管，5-蓄能器进浆管，6-第三单向阀，7-蓄能器，71-蓄能筒体，72-蓄能弹簧，73-活塞，74-密封圈，8-第三三通接头，9-第二单向阀，10-第二三通接头，11-第四单向阀，12-旁通阀，13-泥浆泵。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～4，本发明提供一种技术方案：石油及天然气开采用螺杆钻具地面驱动装置防反转结构，包括泥浆泵13，所述泥浆泵13的进口端连接有第一三通接头3，所述第一三通接头3的另外两个接口分别与进浆管1、蓄能器出浆管4的出口连通，所述进浆管1与第一三通接头3的接口之间通过第一单向阀2连通；所述泥浆泵13的出口端连接有第二三通接头10，所述第二三通接头10的另外两个接口分别与螺杆钻具的旁通阀12、蓄能器进浆管5连通，所述蓄能器进浆管5的出口端连接有第三三通接头8，所述第三三通接头8的另外两个接口分别与蓄能器7、蓄能器出浆管4的进口连通，所述蓄能器进浆管5的出口与第三三通接头8的接口之间通过第二单向阀9连通，所述第三三通接头8的接口与蓄能器出浆管4的进口之间通过第三单向阀6连通。
其中，所述第一单向阀2和第二单向阀9均为普通单向阀，第一单向阀2的作用是使泥浆只能流入泥浆泵，防止泥浆倒吸；第二单向阀9的作用是使泥浆只能流入蓄能器，不让泥浆从蓄能器里面流出；所述第三单向阀6为电磁单向阀。当泥浆泵13突然停止或者卡泵时，通过传感器控制第三单向阀6开启，蓄能器7里的泥浆流入泥浆泵13入口，使泥浆泵13的进口与出口压力相等。
可优选地，所述第二三通接头10的接口与螺杆钻具的旁通阀12之间通过第四单向阀11连通，所述第四单向阀11为普通单向阀。第四单向阀11的作用是使泥浆只能流入螺杆钻具，防止泥浆倒吸。
可优选地，请参阅图4，所述蓄能器7包括蓄能筒体71，蓄能筒体71的内壁滑动设置有活塞73，所述活塞73上端面与蓄能筒体71内部顶壁之间设置有蓄能弹簧72，所述蓄能筒体71的底部开口与第三三通接头8的接口连通；其中，所述活塞73的圆周侧壁上安装有与蓄能筒体71内壁滑动密封配合的密封圈74。泥浆通过蓄能器7的底部开口进入，泥浆通过向上挤压活塞73，活塞73挤压蓄能弹簧72，泥浆储存在蓄能器7里面，活塞73与蓄能筒体71之间安装密封圈74，防止泥浆进入活塞73的上腔。
本发明的工作原理是：泥浆泵13将泥浆液吸入泵中，泥浆液从出口出来压力比较大，此时泥浆液通过第二三通接头10大部分流入螺杆钻具里面，少部分流入蓄能器7存储起来，当突然停泵或者卡泵的时候，蓄能器7里面存储的泥浆会流入泥浆泵13的进口进行能量补偿，使泥浆的出口与进口的压力相等，因此达到防止转子及连接的杆柱反转的目的。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。