一种磨铣作业井下扭矩控制工具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明具体涉及一种磨铣作业井下扭矩控制工具，特别适用于水平井磨铣作业，可实现井下控制反扭矩，消除管柱井内脱扣及井口管柱反转。
【背景技术】
[0002]常规的磨铣作业，当井下管柱产生较小反扭矩时，主要通过管柱本身与套管内壁之间的金属摩擦力消除反扭矩，管柱脱扣风险较小；当井下管柱产生较大反扭矩，管柱在井筒内发生反转，同时井口上部外露管柱也发生反转，主要通过井口反扭矩控制装置控制，消除反扭矩。
[0003]但存在简易的井口反扭矩控制装置风险较高；可靠的井口反扭矩控制装置较复杂，井口作业难度较大；反扭矩不能缓慢释放时，有管柱脱扣的风险；井口控制反扭矩，扭矩经管柱传递至磨铣工具时效率因管柱较长损失较大，影响磨铣效率。目前，暂没有针对反扭矩控制的井下工具。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种磨铣作业井下扭矩控制工具，有效承载井下螺杆马达磨铣作业过程中产生的反扭矩，将动力扭矩稳定地控制在管柱前端磨铣工具处，消除管柱脱扣风险，提尚磨铁效率。
[0005]本发明提供的技术方案:
一种磨铣作业井下扭矩控制工具，包括本体，所述本体为周向设有通孔的管状体，所述通孔内设有与通孔间隙配合的扭矩锚爪，所述扭矩锚爪与本体轴向垂直，所述扭矩锚爪锚定端设有与本体轴向平行的锚牙和沉孔，所述沉孔中设有伸缩弹簧，所述伸缩弹簧下端设有压板，所述压板与本体固定连接；
所述扭矩锚爪另一端的端部尺寸大于通孔顶部内径。
[0006]所述通孔为具有缩颈台阶的圆台形通孔，所述圆台形通孔靠近本体中心一端内径小于另一端；
所述扭矩锚爪为圆柱形，所述扭矩锚爪锚定端半径大于圆台形通孔靠近本体中心一端内径，且不大于圆台形通孔的另一端内径。
[0007]所述通孔沿本体周向成90°螺旋分布。
[0008]所述通孔和扭矩锚爪之间轴周向设有密封槽，通过密封圈进行密封。
[0009]所述压板与本体通过紧固螺钉连接。
[0010]本发明的有益效果是:
1、本发明提供的磨铣作业井下扭矩控制工具，有效避免了井筒内作业管柱因承受反扭矩发生形变带来的钻压波动，将螺杆马达输出的动力扭矩稳定地控制在前段的磨铣工具上，可大幅度的提高磨铣效率。
[0011]2、本发明通过扭矩锚爪将作业管柱周向锚定在套管内壁上，在提高钻磨稳定性的同时，以及不影响作业管柱轴向移动(上提下放)的前提下，还削减了管柱脱扣和井口管柱反扭带来的安全风险。
[0012]下面将结合附图做进一步详细说明。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的结构示意图；
图2为A-A向尚]视图；
图3为扭矩锚爪结构示意图。
[0014]图中:1、本体；2、扭矩锚爪；3、压板；4、伸缩弹簧；5、密封圈；6、紧固螺钉；7、通孔；8、销牙；9、沉孔。
【具体实施方式】
[0015]实施例1:
本实施例提供了一种磨铣作业井下扭矩控制工具，包括本体1，所述本体I为周向设有通孔7的管状体，所述通孔7内设有与通孔7间隙配合的扭矩锚爪2，所述扭矩锚爪2与本体I轴向垂直，所述扭矩锚爪2锚定端设有与本体I轴向平行的锚牙8和沉孔9，所述沉孔9中设有伸缩弹簧4，所述伸缩弹簧4下端设有压板3，所述压板3与本体I固定连接；所述扭矩锚爪2另一端的端部尺寸大于通孔7顶部内径。
[0016]本实施例提供的磨铣作业井下扭矩控制工具具体工作过程如下:
磨铣作业井下扭矩控制工具可通过管螺纹连接于螺杆马达和作业油管之间，配合螺杆马达井下磨铣作业，当动力液流经井下扭矩控制工具内部产生内外压差时，挤压扭矩锚爪2沿本体I的通孔7轴线向本体I外部滑动，直至扭矩锚爪2的锚牙8与套管内壁咬合、承载周向扭矩，即锚定端与套管内壁咬合、承载周向扭矩，在此过程中压板3对扭矩锚爪2进行限位，防止扭矩锚爪2脱离本体1，同时伸缩弹簧4受压缩积蓄弹性势能。
[0017]当扭矩控制工具随着作业管柱下移时，因扭矩锚爪2的锚牙8与本体I轴向平行，仅会产生与套管内壁的摩擦力，不具有锚定力，因而可自由下放。当磨铣作业结束后，停止泵注动力液，工具内外压差消除，伸缩弹簧4释放弹性势能，驱动扭矩锚爪2沿本体I的通孔7轴线向本体I内部滑动，直至扭矩锚爪2收回至本体1，因扭矩锚爪2非锚定端的另一端的端部尺寸大于通孔7顶部内径，因而此过程中扭矩锚爪2由通孔7顶部进行限位，最终完成磨铣作业。
[0018]实施例2:
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种如图1所示的磨铣作业井下扭矩控制工具，其中，通孔7为具有缩颈台阶的圆台形通孔，圆台形通孔靠近本体I中心一端内径小于另一端；
如图2、图3所示，扭矩锚爪2为圆柱形，扭矩锚爪2锚定端半径大于圆台形通孔靠近本体I中心一端内径，且不大于圆台形通孔的另一端内径，即扭矩锚爪2两端均为弧面，锚定端中心开有置放伸缩弹簧4的沉孔9和沿本体I轴线方向的水平锚牙。
[0019]本实施例中，本体I为周向开有圆台形通孔的中空管状体，其圆台形通孔两个一组，四组成90°螺旋均匀分布于本体I上，扭矩锚爪2为圆柱结构，八个扭矩锚爪2逐一与本体I圆台形通孔间隙配合，限位于本体I圆台形通孔的缩径台阶上，通孔7和扭矩锚爪2之间轴周向设有密封槽，通过密封圈5进行密封，伸缩弹簧4置于扭矩锚爪2的沉孔9中，由压板3盖压进行预紧及固定，压板3则通过紧固螺钉6与本体I的螺纹连接固定在本体I上。
[0020]磨铣作业井下扭矩控制工具可通过管螺纹连接于螺杆马达和作业油管之间，如连接于27/8"油管，下入51//套管中，配合螺杆马达井下磨铣作业，当动力液流经井下扭矩控制工具内部产生内外压差时，挤压扭矩锚爪2沿本体I圆台形通孔轴线向本体I外部滑动，直至扭矩锚爪2的锚牙8与套管内壁咬合、承载周向扭矩，此过程中压板3对扭矩锚爪2进行限位，防止扭矩锚爪2脱离本体1，同时伸缩弹簧4受压缩积蓄弹性势能。当扭矩控制工具随着作业管柱下移时，因扭矩锚爪2的锚牙8与本体I轴向平行，仅会产生与套管内壁的摩擦力，不具有锚定力，因而可自由下放。当磨铣作业结束后，停止泵注动力液，工具内外压差消除，伸缩弹簧4释放弹性势能，驱动扭矩锚爪2沿本体I圆台形通孔轴线向本体I内部滑动，直至扭矩锚爪2收回至本体1，此过程中扭矩锚爪2由圆台形通孔缩径台阶进行限位，最终完成磨铣作业。
[0021]综上所述，本发明有效避免了井筒内作业管柱因承受反扭矩发生形变带来的钻压波动，在不影响作业管柱轴向移动的前提下，削减了管柱脱扣和井口管柱反扭带来的安全风险，将螺杆马达输出的动力扭矩稳定地控制在前段的磨铣工具上，提高钻磨稳定性，大幅度的提高磨铣效率。
[0022]本实施例没有具体描述的部分都属于本技术领域的公知常识和公知技术，此处不再一一详细说明。
[0023]以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种磨铣作业井下扭矩控制工具，其特征在于:包括本体(1)，所述本体(I)为周向设有通孔(7)的管状体，所述通孔(7)内设有与通孔(7)间隙配合的扭矩锚爪(2)，所述扭矩锚爪(2)与本体(I)轴向垂直，所述扭矩锚爪(2)锚定端设有与本体(I)轴向平行的锚牙(8)和沉孔(9)，所述沉孔(9)中设有伸缩弹簧(4)，所述伸缩弹簧(4)下端设有压板(3)，所述压板(3)与本体(I)固定连接； 所述扭矩锚爪(2)另一端的端部尺寸大于通孔(7)顶部内径。2.根据权利要求1所述的一种磨铣作业井下扭矩控制工具，其特征在于:所述通孔(7)为具有缩颈台阶的圆台形通孔，所述圆台形通孔靠近本体(I)中心一端内径小于另一端； 所述扭矩锚爪(2)为圆柱形，所述扭矩锚爪(2)锚定端半径大于圆台形通孔靠近本体(I)中心一端内径，且不大于圆台形通孔的另一端内径。3.根据权利要求1所述的一种磨铣作业井下扭矩控制工具，其特征在于:所述通孔(7)沿本体(I)周向成90 °螺旋分布。4.根据权利要求1所述的一种磨铣作业井下扭矩控制工具，其特征在于:所述通孔(7)和扭矩锚爪(2)之间轴周向设有密封槽，通过密封圈(5)进行密封。5.根据权利要求1所述的一种磨铣作业井下扭矩控制工具，其特征在于:所述压板(3)与本体(I)通过紧固螺钉(6 )连接。
【专利摘要】本发明供了一种磨铣作业井下扭矩控制工具，包括本体，所述本体为周向设有通孔的管状体，所述通孔内设有与通孔间隙配合的扭矩锚爪，所述扭矩锚爪与本体轴向垂直，所述扭矩锚爪锚定端设有与本体轴向平行的锚牙和沉孔，所述沉孔中设有伸缩弹簧，所述伸缩弹簧下端设有压板，所述压板与本体固定连接；所述扭矩锚爪另一端的端部尺寸大于通孔顶部内径。本发明有效避免了井筒内作业管柱因承受反扭矩发生形变带来的钻压波动，在不影响作业管柱轴向移动的前提下，削减了管柱脱扣和井口管柱反扭带来的安全风险，将螺杆马达输出的动力扭矩稳定地控制在前段的磨铣工具上，提高钻磨稳定性，大幅度的提高磨铣效率。
【IPC分类】E21B23/01, E21B29/00
【公开号】CN104963639
【申请号】CN201510332094
【发明人】胡相君, 邵媛, 张雄涛, 白小佩, 张安康
【申请人】中国石油天然气股份有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月16日