可变径的外夹式顶驱下套管装置的制作方法

本发明涉及钻井的顶驱下套管技术领域，特别涉及可变径的外夹式顶驱下套管装置。

背景技术：

油井完钻后，需要固井，但是完钻后的井眼经常出现问题；石油在地层中的含量，由于多年的开采，导致了我国地表和浅层石油含量不断减少，因此人们向着深井和超深井去不断开采，石油钻井难度不断加大，导致了钻井成本不断扩大；传统下套管旋扣复杂，扭矩控制差，不能随时循环泥浆，效率低，劳动强度大，安全性低；近年来研究的顶驱下套管装置，需要更换卡瓦装置来适应不同直径的套管，这样会导致浪费时间，降低工作效率。

技术实现要素：

为了解决以上技术问题，本发明的目的在于提供可变径的外夹式顶驱下套管装置，该装置将卡瓦与卡瓦座等零件集成在活塞及活塞杆上，使结构大大简化，制造成本也相对降低。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

可变径的外夹式顶驱下套管装置，包括悬挂芯轴1，悬挂芯轴1上部与顶驱相连接，下部与动力装置3连接，动力装置3下部与导向头10一端相连接，导向头10另一端设置有皮碗13，皮碗13外侧设置有防突环12，动力装置3上安装有液压缸端盖6，动力装置3上设置有第一油口8和第二油口9，所述的悬挂芯轴1、动力装置3和导向头10中心位置为水孔通道2，位于导向头10另一端的水孔通道2上设置有水眼14。

所述的悬挂芯轴1、动力装置3和导向头10轴心相同。

所述的动力装置3包含了四个液压缸，均匀分布，动力装置3上设置有第一油口8和第二油口9。

所述的动力装置3与活塞及活塞杆7之间通过滑动密封的方式连接，液压缸端盖6与动力装置3之间设置有垫片4。

所述的液压缸端盖6与活塞及活塞杆7之间通过滑动密封的方式进行密封。

所述的液压缸端盖6与动力装置3之间的密封方式为滑动密封。

所述的液压缸端盖6与动力装置3通过螺钉连接。

所述的防突环12通过圆螺母11固定。

本发明的有益效果：

本发明采用的是液压式，主要从下套管时候，以一套卡瓦适用于不同套管直径方面进行创新，适用的套管规模为41/2″到95/8″。

驱动部分(液压部分安装了液压锁)可以保证安全，对卡瓦及卡瓦座进行了简化，让其直接用活塞及活塞杆充当卡瓦及卡瓦座，简化了结构。

附图说明

图1本发明结构示意图。

图2为动力装置3横截面图。

图3为活塞及活塞杆7示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示：悬挂芯轴1上部通过锥螺纹与顶驱相连接，下端通过锥螺纹与动力装置3相连接，动力装置3通过锥螺纹与导向头10相连接，动力装置3包含了四个液压缸，活塞及活塞杆7通过滑动密封的方式与动力装置3进行密封，第一油口8作为进油口，第二油口9作为反行程进油口油口，6为液压缸端盖，4为密封圈，5为螺钉，11为圆螺母，用于固定防突环12，防突环12用于固定皮碗13，皮碗13用于密封，2为水眼通道，14为水孔通道。

动力装置3如下图2所示。

所述的动力装置3包含了四个液压缸，均匀分布，动力装置3上设置有第一油口8和第二油口9。

所述的动力装置3与活塞及活塞杆7(如下图3所示)之间通过滑动密封的方式连接，液压缸端盖6与动力装置3之间设置有垫片4。

所述的液压缸端盖6与活塞及活塞杆7之间通过滑动密封的方式进行密封。

所述的液压缸端盖6与动力装置3之间的密封方式为滑动密封。

本发明的工作原理：

该装置要实现的功能是上提套管，上扣套管，下放套管这三种运动，进而完成整个下套管的动作。悬挂芯轴1主要用于连接顶部驱动，将顶驱的旋转运动传递给动力装置3。动力装置3将带动活塞及活塞杆7旋转，活塞及活塞杆7就对油管进行上扣运动。当液压源的液压油从第一油口8进入，推动活塞及活塞杆7运动，这时会产生一个径向运动，进而活塞及活塞杆7上的卡瓦卡住石油管柱，这时顶部驱动提起整个顶驱下套管装置，进行下放运动。液压油从第二油口9进入，推动活塞及活塞杆7向远离径向方向运动，进而顶部驱动带动整个顶驱下套管进行上提运动。最终实现上提运动。上提运动与下放运动总体相似，只是运动方向相反。当下套管遇阻时，水眼通道2和水孔通道14不断循环泥浆。

技术特征：

1.可变径的外夹式顶驱下套管装置，其特征在于，包括悬挂芯轴(1)，悬挂芯轴(1)上部与顶驱相连接，下部与动力装置(3)连接，动力装置(3)下部与导向头(10)一端相连接，导向头(10)另一端设置有皮碗(13)，皮碗(13)外侧设置有防突环(12)，动力装置(3)上安装有液压缸端盖(6)，动力装置(3)上设置有第一油口(8)和第二油口(9)，所述的悬挂芯轴(1)、动力装置(3)和导向头(10)中心位置为水孔通道(2)，位于导向头(10)另一端的水孔通道(2)上设置有水眼(14)。

2.根据权利要求1所述的可变径的外夹式顶驱下套管装置，其特征在于，所述的悬挂芯轴(1)、动力装置(3)和导向头(10)轴心相同。

3.根据权利要求1所述的可变径的外夹式顶驱下套管装置，其特征在于，所述的动力装置(3)包含了四个液压缸，均匀分布，动力装置(3)上设置有第一油口(8)和第二油口(9)。

4.根据权利要求1所述的可变径的外夹式顶驱下套管装置，其特征在于，所述的动力装置(3)与活塞及活塞杆(7)之间通过滑动密封的方式连接，液压缸端盖(6)与动力装置(3)之间设置有垫片(4)。

5.根据权利要求1所述的可变径的外夹式顶驱下套管装置，其特征在于，所述的液压缸端盖(6)与活塞及活塞杆(7)之间通过滑动密封的方式进行密封。

6.根据权利要求1所述的可变径的外夹式顶驱下套管装置，其特征在于，所述的液压缸端盖(6)与动力装置(3)之间的密封方式为滑动密封。

7.根据权利要求1所述的可变径的外夹式顶驱下套管装置，其特征在于，所述的液压缸端盖(6)与动力装置(3)通过螺钉连接。

8.根据权利要求1所述的可变径的外夹式顶驱下套管装置，其特征在于，所述的防突环(12)通过圆螺母(11)固定。

技术总结
可变径的外夹式顶驱下套管装置，包括悬挂芯轴，悬挂芯轴上部与顶驱相连接，下部与动力装置连接，动力装置下部与导向头一端相连接，导向头另一端设置有皮碗，皮碗外侧设置有防突环，动力装置上安装有液压缸端盖，动力装置上设置有第一油口和第二油口，所述的悬挂芯轴、动力装置和导向头中心位置为水孔通道，位于导向头末端的水孔通道上设置有水眼。本发明采用的是液压式，主要从下套管时候，以一套卡瓦实用于不同套管直径方面进行创新。用以提高效率。

技术研发人员：徐建宁;徐慧斌
受保护的技术使用者：西安石油大学
技术研发日：2020.04.14
技术公布日：2020.07.28