接钻具作业工艺方法及工具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及钻井领域，具体应用于石油天然气钻井技术领域，特别适合于钻铤、钻井仪器、螺杆钻具、震击器、减震器等钻井工具的连接和拆卸作业，即一种接钻具作业工艺方法及工具。
【背景技术】
[0002]目前在石油天然气工业中，钻井是打通从地面到油气储层通道的过程，在油气资源勘探和开发的过程中起着十分重要的作用。在钻井过程中，需要将单根的钻杆和其他钻具、仪器连接起来，随着钻进的深入而加长，目前现场接钻具(例如钻铤)的方法及问题如下:
[0003]1、常规水龙头转盘钻井接钻具(钻铤)的方法
[0004]由于钻铤在整个钻具组合的下部分，目前油气井施工所需钻铤大部分为7〃，8〃，少部分为6-5/8〃及其他规格。一般钻铤的配备数量为200?300m，单根钻铤重量一般为1.5?2.0t。没有配备顶驱的钻机，接钻铤(单根，立柱)的方法就是通过人工推链钳的方式先实现引扣，最后用B型钳紧扣。拆卸方法基本相同。
[0005]接钻铤单根的方法:不需要卸掉方钻杆，用提丝提钻铤单根入小鼠洞，然后直接在小鼠洞上面接钻铤单根。
[0006]接钻铤立柱的方法:接两根及以上钻铤首先需要将水龙头及方钻杆入大鼠洞；再用提升短节将单根钻铤入小鼠洞，上卡瓦，再提一根钻铤入鼠洞用大钩接钻铤，大钩锁销必须打开，接第三根时需要司钻配合好，上提合适的力量)。为了方便接钻铤单根或立柱，大钩必须能自由旋转。
[0007]存在的问题:接钻铤立柱虽然是常规作业，历来已久，但是工人推链钳仍然很费力，有时甚至需要3?5人推链钳，上两个链钳，劳动强度极大。
[0008]2、配备顶驱钻机接钻具(钻铤)的方法
[0009]接钻铤单根的方法。如果没打开井口，先用提丝吊钻铤入小鼠洞，然后用提升短节替代提丝(必须紧扣)，再继续在小鼠洞用顶驱接接第二根钻铤最后是第三根钻铤。如果井口已经打开，且有钻具在井下，则需在井口接单根钻铤。
[0010]接钻铤立柱的方法。在小鼠洞用顶驱接成立柱，将立柱提到立根台上面，钻头已经入井则直接在井口接钻铤立柱。
[0011]存在的问题:由于钻铤比较重，推单根钻铤引扣时，用双链钳3?4人基本可以推动；但是如果接两根及以上钻铤时，现场有两种方法:一种是上面顶驱牛头吊卡放松或略微上提一些力量，人工用双链钳强行推，有时需要4?6人，链钳经常推断，一口井有时损坏链钳3?4把。另一种方法:对于钻铤(9〃及以上，仅7〃钻铤立柱三根重量达到5.7t。)规格更大的钻机，由于钻铤太重，井队人员根本无法推动钻铤立柱，钻井队用转盘反转的方法接钻铤，这种方法实际井下风险很大(井下钻具落井，钻台钻具甩飞风险)，用转盘正反转上卸扣属于违章操作，但是现场无法解决此类问题，属无奈之举。
[0012]综上所述，现有技术中存在以下问题:接钻具作业中，劳动强度大和作业效率低。
【发明内容】
[0013]本发明提供一种接钻具作业工艺方法及工具，以解决接钻具作业中，劳动强度大和作业效率低的问题。
[0014]为此，本发明提出一种接钻具作业工具，所述接钻具作业工具包括:
[0015]旋转提升短节，所述旋转提升短节包括:
[0016]空心的心轴；
[0017]轴向轴承，套设在所述心轴的顶端；
[0018]轴承套，所述轴承套的内壁套设在所述轴向轴承之外，所述轴承套的外侧表面设有与所述心轴相交的台肩，所述台肩为锥面并从上至下向所述心轴的轴线收缩；
[0019]压紧装置，位于所述轴向轴承之上，并位于所述心轴与所述轴承套之间。
[0020]进一步地，所述旋转提升短节还包括:端盖，连接在所述心轴与所述轴承套之间并位于所述压紧装置之上。
[0021]进一步地，所述压紧装置包括:抵紧在所述轴向轴承之上的调整环、和抵紧在所述调整环之上的压紧螺母。
[0022]进一步地，所述旋转提升短节还包括:位于所述心轴与所述轴承套之间的第一径向轴承，第一径向轴承位于所述轴向轴承之下。
[0023]进一步地，所述旋转提升短节还包括:位于所述压紧螺母与所述轴承套之间的第二径向轴承，所述第二径向轴承位于所述轴向轴承之上。
[0024]进一步地，所述旋转提升短节还包括:安装在所述端盖顶部的吊耳。
[0025]进一步地，所述接钻具作业工具还包括:连接在所述心轴底端的一根或多根钻铤。
[0026]进一步地，所述接钻具作业工具还包括:套设在所述轴承套之外的吊卡，所述吊卡通过所述台肩提升所述轴承套。
[0027]本发明还提供一种接钻具作业工艺方法，采用前面所述的旋转提升短节，所述接钻具作业工艺方法包括以下步骤:
[0028]将旋转提升短节提升至钻台平面；
[0029]下放钻机大钩，打开吊卡，将吊卡扣在旋转提升短节的台肩处后合上吊卡；
[0030]将预下入井内的钻具从地面运送至钻台，放入鼠洞内并用安全卡瓦锁紧以防掉进鼠洞；
[0031]调整大钩高度，吊环将旋转提升短节通过下端连接螺纹与鼠洞内的钻具对正并用链钳引扣，旋扣至手动拧紧状态；
[0032]利用双B型钳，一个固定在钻铤上，另一个固定在旋转提升短节上，按照规定扭矩进行紧扣；
[0033]上提大钩，卸掉安全卡瓦，将钻具移离鼠洞口 ；
[0034]鼠洞内吊入下一根钻具并用安全卡瓦锁紧，将提起的钻具与鼠洞内的钻具对正并用链钳引扣，旋扣至手动拧紧状态；
[0035]利用双B型钳，一个固定在上钻铤上，另一个固定在鼠洞口钻铤上，按照规定扭矩进行紧扣；
[0036]重复步骤c至步骤h，进行下一根钻具的连接，这样就完成了一个立柱的连接。
[0037]进一步地，所述接钻具作业工艺方法还包括以下步骤:
[0038]在完成了一个立柱的连接后，上提大钩，拿走井口钻具上的护丝，将提起的钻具与井口钻具螺纹对正，利用链钳引扣并手动拧紧；
[0039]利用双B型钳，一个固定在井口钻具上，另一个固定在上端钻具上，按照规定扭矩上紧；
[0040]重复以上步骤，直至所有钻具入井。其中，鼠洞是指小鼠洞。
[0041]本发明用于包括常规水龙头转盘钻井和新型顶驱钻井在内的所有钻井方式的钻具(例如钻铤)连接方法，采用本发明的旋转提升短节，在吊卡提升最大悬重工况下，心轴相对轴承套可自由旋转，因而，能够带动连接在所述心轴I底端的钻具(例如为一根或多根钻铤)转动，从而完成螺纹的上卸扣进而实现钻具的连接或者拆卸。
[0042]本发明具有钻具转动灵活、作业安全可靠的特点。应用本发明可极大地降低劳动强度和提高作业效率，可有效地减少或避免人身伤害及复杂的发生。
[0043]本发明的有益效果是:旋转提升短节具有以下主要特点:
[0044]第一:省时。同比利用常规提升短节(不可旋转)提升钻具连接的工艺，作业效率可以提高200%以上。由于采用常规提升短节不能旋转，当提升两根及以上的钻铤时，人工很难转动，只能采用双B型钳间隔性的引扣，受B型钳钢丝绳行程限制，每次引扣不到半圈，完成一次上扣特别耗时。采用旋转提升短节后，可以利用链钳带动钻铤实现完整圆周转动，大大节约了上扣时间。
[0045]第二:省力。过去利用常规提升短节，如果人工引扣，需要4?6人用两个链钳才能勉强扳动，甚至时常把链钳扳断。现在利用旋转提升短节，I个人可以很轻松地利用链钳盘动钻铤实现引扣。
[0046]第三:安全。无论是利用双B型钳还是多人手动引扣的方式均有很大的风险。利用双B型钳，由于两个钳子之间有一定的距离，在螺纹没有旋入前，容易导致钻铤在摆动下上扣，井口风险较大且容易造成磨扣。多人利用链钳引扣的方式，特别是在链钳扳断的情况下，特别容易引发次生故事，风险很大。利用旋转提升短节后，井口只需一人引扣，司钻视野更为开阔，避免了多人作业时混乱而增加的井口风险。同时，由于旋转提升短节启动扭矩很小，可以有效防止倒扣的发生，即使在上部螺纹没有拧紧的情况下，也不会发生卸扣倒扣现象。
[0047]第四:方便。旋转提升短节是对常规短节的改进，具有操作简单、使用方便的特点，旋转的功能赋予了它新的内涵。
[0048]第五:经济。省时、省力、安全、方便带来的最直接的好处就是经济。
【附图说明】
[0049]图1为本发明实施例的旋转提升短节的结构示意图；
[0050]图2为本发明的实施例的接钻具作业工具的结构示意图；
[0051]图3为本发明的实施例的接钻具作业工具的工作原理图。
[0052]附图标号说明:
[0053]1-心轴、2-0形密封圈、3-第一径向轴承、4-轴承套、5-轴向轴承、6-调整环、7_压紧螺母、8-第二径向轴承、9-轴用弹性挡圈、10-0形密封圈、11-端盖、12-吊耳13-吊卡14-钻铤100旋转提升短节
【具体实施方式】
[0054]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【附图说明】本发明。
[0055]如图1所示，本发明实施例的接钻具作业工具包括:旋转提升短节100，所述旋转提升短节100包括:
[0056]空心的心轴1，心轴I是一空心轴体，内孔可通过钻井液，两端分别加工有螺纹，上端螺纹与压紧螺母7配合，下端螺纹与对应作业的钻具(例如为钻铤)相连接；
[0057]轴向轴承5，套设在所述心轴I的顶端，以使得心轴I能够相对轴承套4转动并能够承受轴向负载；
[0058]轴承套4，所述轴承套4的内壁套设在所述轴向轴承5之外，轴承套4从心轴I小端(顶端)穿过，通过轴台配合定位，所述轴承套4的外侧表面设有与所述心轴I相交的台肩41，所述台肩41为锥面并从上至下向所述心轴I的轴线收缩，在作业时，台肩41用来支撑或承载轴承套4，从而为与轴承套4连接的心轴I和钻具(例如为钻铤)的旋转提供支撑面；
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