专利名称：可钻进薄壁尾管液压脱手装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于油田钻井用尾管挂技术领域，特别是涉及一种用于四级多底分支井较上部分支井眼可钻进薄壁尾管液压脱手装置。
背景技术：
对于油田钻井中尾管固井装置，目前已有很多技术开发出来，但是由于井下的各种复杂条件，下入尾管、送入工具与尾管串脱手仍然比较困难，尤其是四级多底分支井和大斜度井尾管固井，要求在尾管下入过程中必须能够旋转活动管串并实现循环，在尾管到位后实现脱手，而对于四级多底分支井主井眼沟通时，则需要主井眼内的尾管易于套铣来沟通下部井筒，目前这方面的研究尚属空白。现在已有的尾管脱手技术主要有反扣正转脱手，由于正转将使尾管串脱手，在设计脱手深度以上的井段下入期间不能旋转，对于易发生缩径或垮塌的井眼存在无法将尾管下到设计深度的风险，即使下到设计井深也可能由于旋转时尾管串不能提供反扭矩而无法脱手，其可靠性差；液压脱手，多年来在石油天然气开采工业中也有所应用，目前国际上，尾管液压脱手的研究已有过一些成功的例子，如贝克石油工具、威德福、哈里巴顿、斯伦贝谢等国际石油服务公司都拥有各自的尾管液压脱手工具，但他们的工具实行脱手后留在井筒下的工具壁厚通常在22mm以上，而当用于四级多底分支井中沟通主眼井时套铣困难，工作效率低、费用昂贵并且交货期长。
发明内容
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种将尾管悬挂在送入工具上、用钻杆送尾管串的薄管壁、可旋转钻进、易于井下套铣的用于四级多底分支井较上部分支井眼的可钻进薄壁尾管液压脱手装置。
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是可钻进薄壁尾管液压脱手装置，主要包括外筒、外筒下端连接有外筒延伸筒、外筒内设有中心轴、中心轴顶部与送入工具顶部接头连接，其特征在于壁厚与尾管壁厚相近的外筒通过顶端的外筒棘爪与中心轴上的扭矩传递槽楔合并限位，在外筒顶部通过螺纹安装有扶正套，在中心轴内通过剪钉和剪钉销孔固装有锁定解锁机构，该锁定解锁机构下端通过螺纹连接导球套，导球套与其下侧的中心轴变径接头可相对移动，中心轴变径接头螺纹连接中心延伸管，在外筒和中心轴上分别对应设置有数个外筒锁定球窝和中心轴锁定球窝，外筒和中心轴通过锁定球锁定，在锁定解锁机构中部的外壁上设有不少于一圈的解锁环形槽。
本实用新型还采用如下技术措施所述锁定解锁机构设计呈圆筒状，其解锁环形槽下侧开有止回销钉孔，止回销钉通过止回销钉弹簧和止回销钉压帽压缩在止回销钉孔内，在锁定解锁机构上设有数道密封圈。
所述外筒锁定球窝和中心轴锁定球窝设计呈锥形，锁定球的球心设置在中心轴本体上。
中心轴上设置多道密封圈，在中心轴一侧依次开有传压孔和剪钉销孔，中心轴对应于锁定解锁机构止回销钉孔的上侧开有止回销钉槽。
在导球套套体上开有传压孔。
本实用新型具有的优点和积极效果是本实用新型外筒顶部的外筒棘爪与中心轴上的扭矩传递槽楔合并限位，当尾管串在下入过程中遇阻时，可通过钻杆、中心轴扭矩传递槽和外筒棘爪对尾管串施加扭矩实现旋转，解决了现有的尾管工具在尾管下入过程中遇卡不能旋转的难题；外筒与中心轴是采用锁定球和锥形锁定球窝的锁定解锁机构锁定，而且将锁定球的球心设置在中心轴本体内，同时利用液压方式来解除对锁定球的限制使得金属锁定球离开锁定位置，从而解除送入工具与尾管串的悬挂锁定，留在井下的外筒壁厚设计为与尾管壁厚相近，便于四级多底分支井主井眼沟通时留在主井眼内的尾管组件易于套铣沟通下部井筒，这不仅节省钢材、提高套铣工作效率、而且还可降低操作费用；此外本实用新型还具有结构简单、操作简便、制造成本低以及安全可靠等优点。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是图1的A-A剖视图；图3是图1的I部放大图；图4是图1的II部放大图；图5是图1的III部放大图；图6是图1的IV部放大图。
图中1外筒、1-1外筒棘爪、1-2外筒锁定球窝、2外筒延伸筒、3中心轴、3-1中心轴密封圈、3-2扭矩传递槽、3-3安全螺纹、3-4传压孔、3-5止回销钉槽、3-6中心轴锁定球窝、4锁定球、5中心轴变径接头、6中心延伸管、7锁定解锁机构、7-1解锁环形槽、7-2密封圈、7-3导球套、7-4导球套传压孔、8送入工具顶部接头、8-1安全螺纹、8-2密封圈、9球座、9-1球座固定销钉、10解锁球、11尾管、12剪钉、13止回销钉、13-1止回销钉弹簧、13-2止回销钉压帽、14扶正套。
具体实施方式
为能进一步说明本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下请参阅图1-图6，可钻进薄壁尾管液压脱手装置，主要包括外筒1、外筒下端连接有外筒延伸筒2、外筒内设有中心轴3、中心轴顶部通过安全螺纹3-3和8-1与送入工具顶部接头8连接，壁厚与尾管壁厚相近的外筒通过顶端的外筒棘爪1-1与中心轴上的扭矩传递槽3-2楔合并限位，在外筒顶部通过螺纹安装有扶正套14，在中心轴内通过剪钉12固装有锁定解锁机构7，该锁定解锁机构下端通过螺纹连接导球套7-3，在外筒和中心轴上分别对应设置有多个外筒锁定球窝1-2和中心轴锁定球窝3-6，所述外筒锁定球窝和中心轴锁定球窝设计呈锥形，外筒和中心轴通过锁定球4锁定，所述锁定球4的球心设置在中心轴3本体上，锁定解锁机构的外壁顶住锁定球。所述锁定解锁机构设计呈圆筒状，在解锁环形槽7-1下侧开有止回销钉孔，止回销钉13通过止回销钉弹簧13-1和止回销钉压帽13-2压缩在止回销钉孔内，解锁环形槽7-1的上下均设有密封圈7-2，所述解锁环形槽7-1的位置对应于外筒锁定球窝1-2和中心轴锁定球窝3-6的上下两侧，其作用是为解除外筒与中心轴锁定时提供放置锁定球的空间。中心轴安全螺纹3-3下部依次开有传压孔3-4，中心轴对应于锁定解锁机构止回销钉孔的上侧开有止回销钉槽3-5，中心轴上设有中心轴密封圈3-1。导球套7-3上端螺纹连接锁定解锁机构7，导球套7-3下端与其下侧的中心轴变径接头5可相对移动，中心轴变径接头通过螺纹连接中心延伸管6，在导球套7-3套体上开有导球套传压孔7-4。送入工具顶部接头8靠近下部还设置密封圈8-3。
本实用新型的工作流程为用钻杆将尾管串送入到位，在尾管串送入过程中遇阻时，可以通过钻杆、中心轴扭矩传递槽3-2和外筒棘爪1-1对尾管串施加扭矩实现旋转。循环调整钻井液性能，从钻杆内投入解锁球10，当解锁球下落至解锁球座9位置时，循环通道堵死，在管柱内部憋压至6-9MPa，尾管内部的压力通过导球套7-3的导球套传压孔7-4作用在锁定解锁机构7的下端面，作用在锁定解锁机构7上端面的压力为尾管外环空对应深度静液柱压力，当尾管内、外压差达到6-9MPa时，锁定解锁机构7产生向上运动的力，并剪断剪钉12，锁定解锁机构上行，使解锁环形槽7-1对应于锁定球4位置时，锁定球退回至中心轴锁定球窝3-6和解锁环形槽形成的空间内，此时便可解除中心轴3与外筒的锁定，与此同时止回销钉17运行至止回销钉槽3-5并在至回销钉弹簧的作用下弹出，防止锁定解锁机构7的二次移动，实现尾管串脱手。
权利要求1.一种可钻进薄壁尾管液压脱手装置，主要包括外筒、外筒下端连接有外筒延伸筒、外筒内设有中心轴、中心轴顶部与送入工具顶部接头连接，其特征在于壁厚与尾管壁厚相近的外筒通过顶端的外筒棘爪与中心轴上的扭矩传递槽楔合并限位，在外筒顶部通过螺纹安装有扶正套，在中心轴内通过剪钉和剪钉销孔固装有锁定解锁机构，该锁定解锁机构下端通过螺纹连接导球套，导球套与其下侧的中心轴变径接头可相对移动，中心轴变径接头螺纹连接中心延伸管，在外筒和中心轴上分别对应设置有数个外筒锁定球窝和中心轴锁定球窝，外筒和中心轴通过锁定球锁定，在锁定解锁机构中部的外壁上设有不少于一圈的解锁环形槽。
2.根据权利要求1所述的可钻进薄壁尾管液压脱手装置，其特征在于所述锁定解锁机构设计呈圆筒状，解锁环形槽下侧开有止回销钉孔，止回销钉通过止回销钉弹簧和止回销钉压帽压缩在止回销钉孔内，在锁定解锁机构上设有数道锁定解锁密封圈。
3.根据权利要求1所述的可钻进薄壁尾管液压脱手装置，其特征在于所述外筒锁定球窝和中心轴锁定球窝设计呈锥形，所述锁定球的球心设置在中心轴本体上。
4.根据权利要求1所述的可钻进薄壁尾管液压脱手装置，其特征在于中心轴上设置多道密封圈，在中心轴一侧依次开有传压孔、剪钉销孔，中心轴对应于锁定解锁机构止回销钉孔的上侧开有止回销钉槽。
5.根据权利要求1所述的可钻进薄壁尾管液压脱手装置，其特征在于在导球套套体上开有传压孔。
专利摘要本实用新型涉及一种可钻进薄壁尾管液压脱手装置，主要包括外筒、外筒延伸筒、中轴、送入工具顶部接头，外筒通过外筒棘爪与中心轴扭矩传递槽楔合并限位，外筒顶部装有扶正套，在中心轴内通过剪钉和剪钉销孔固装有锁定解锁机构，该锁定解锁机构下端通过螺纹连接导球套，外筒和中心轴上分别对应设置有数个锁定球窝，并通过锁定球锁定，在锁定解锁机构中部的外壁上设有不少于一圈的解锁环形槽。优点是下入过程中可旋转、上提下放并循环；外筒壁厚与尾管壁厚相近，四级多底分支井主井眼沟通时留在主井眼内的尾管串易于套铣以沟通下部井筒；操作简便、制造成本低且安全可靠。
文档编号E21B23/00GK2856385SQ20062002523
公开日2007年1月10日 申请日期2006年1月23日 优先权日2006年1月23日
发明者邵明仁, 陈建兵, 张春阳, 范白涛, 卢长林, 李刚, 王玉山, 马英文, 牟小军, 张亮 申请人:中国海洋石油总公司, 中海石油基地有限责任公司, 中海石油(中国)有限公司天津分公司