一种钻修井用衡扭工具的制作方法

文档序号:11978738阅读:224来源:国知局

本实用新型属于石油钻修井技术领域,涉及一种钻修井用衡扭工具。



背景技术:

随着我国油气田开发的深入,钻修井作业的深度越来越大,地层年代古老,压实程度高,硬度大,软硬地层交错,容易出现诸如机械钻速较低、扭矩波动大、蹩跳钻现象严重、钻头及螺杆马达扭矩过载损坏、井下钻具扭断等一系列问题。

目前国内已经有一些新型钻井工具完成了工业试验,试图解决上述问题,虽然取得了一些效果,但这些工具都存在使用寿命和工作扭矩较低的问题,而且也不能适应连续管作业的需要。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种钻修井用衡扭工具,解决了现有常规钻井以及连续管钻磨桥塞时,工具平衡钻头和钻柱扭矩能力不足,工具的使用寿命和钻井机械钻速不能满足需要的问题。

本实用新型采用的技术方案是,一种钻修井用衡扭工具,包括螺纹套接的上壳体和下壳体,上壳体上端向上与上接头通过螺纹套接,下壳体下端向下与下接头通过多线传动螺纹传动连接;上接头内腔下端与中心管通过螺纹套接,中心管与上壳体内壁之间设置有调节环,调节环中安装有弹簧,弹簧和调节环依次坐在下接头上端面;下接头与上壳体内壁之间设置有止动螺母,止动螺母坐在下壳体上端面;上壳体上部径向开有排气孔,排气孔内装 有单流阀。

本实用新型的钻修井用衡扭工具,其特征还在于:

调节环包括多个厚度不一的垫片。

止动螺母的螺纹面为加长螺纹。

下壳体上部径向开有油塞,下壳体下部与下接头的光滑接触面设有组合密封及防尘圈。

本实用新型的有益效果是,工作扭矩大,抗拉强度高;在工作扭矩范围内可任意设置启动扭矩,平衡扭矩范围大;启动及工作时动作灵活,保护及时;主要工作零件及磨损件处于密封环境,工具使用寿命长;可适应常规钻井和连续管钻修井作业。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中,1.上接头,2.上壳体,3.单流阀,4.弹簧,5.调节环,6.中心管,7.止动螺母,8.下壳体,9.油塞,10.下接头,11.多线传动螺纹,12.组合密封及防尘圈。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

参照图1,本实用新型的结构是,包括螺纹套接的上壳体2和下壳体8,上壳体2上端向上与上接头1通过螺纹套接,并且在套接面设置有O形密封圈,下壳体8下端向下与下接头10通过多线传动螺纹11传动连接;上接头1内腔下端与中心管6通过螺纹套接,中心管6与上壳体2内壁之间设置有调节环5,调节环5中安装有弹簧4,弹簧4和调节环5依次坐在下接头10上端面;下接头10与上壳体2内壁之间设置有止动螺母7,止动螺母7坐在 下壳体8上端面;下壳体8上部径向开有油塞9,用于注油润滑多线传动螺纹11;下壳体8下部与下接头10的光滑接触面设置有组合密封及防尘圈12;

上壳体2上部径向开有排气孔,排气孔内装有单流阀3,既可排气又能阻挡环空液流进入上壳体2内腔。

弹簧4处于上接头1、上壳体2、中心管6、下壳体8和下接头10形成的密闭环境中,弹簧4根据需要选用碟形弹簧或者圆柱螺旋压缩弹簧。

调节环5包括多个厚度不一的垫片,根据需要采用不同厚度的垫片组合而成,实现调节环5的厚度任意调整。

止动螺母7的螺纹面为加长螺纹,且在整个工具受力时为止动螺母7端面受压而不是常规技术所采用的螺钉受剪方式。

下接头10与下壳体8之间采用多线传动螺纹11进行传动,多线传动螺纹11处于下壳体8和下接头10形成的密闭环境中。

本实用新型的工作原理是,

采用常规钻柱钻进时,钻压通过上接头1、弹簧4和下接头10传递到钻头上;扭矩则通过上接头1、上壳体2、下壳体8和下接头10传递到钻头上,弹簧4提供轴向支撑。下钻前通过对调节环5的厚度设置调整好衡扭工具的工作启动扭矩。当钻进到硬地层或软硬交错地层等区域后,钻头的旋转会突遇较大阻力,从而受到较大的瞬时扭矩,一旦超过衡扭工具的工作启动扭矩,下接头10会沿多线传动螺纹11快速螺旋回缩,钻头减少切削深度,钻压降低,从而减少了工作阻力。多余的扭矩被衡扭工具转化为轴向能量储存于弹簧4内。当进入常规地层后,钻头所受阻力矩变小,储存在弹簧4内的轴向能量得到释放,通过多线传动螺纹11转化为钻头的可承受工作扭矩,使得钻头的工作扭矩增加。通过储存和释放钻井过程中产生的过量扭矩,调整钻 头切削深度,进而实现钻头扭矩的实时自平衡,钻头及整个钻柱都得到了保护,最大程度上减少了憋钻、卡钻、失速等问题,提高了机械钻速。

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