[發明專利]鉆具隨鉆安全裝置

有效

• 申請號: 201410168343.9
• 申請日: 2014-04-24
• 公開（公告）號: CN103924920A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 王岳;李子杰;劉湘華;胡波
• 申請（專利權）人: 王岳
• 主分類號: E21B7/00
• 分類號: E21B7/00;E21B12/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 吳開磊

技術領域

本發明屬于地下資源鉆采工程設備技術領域，尤其涉及一種鉆具隨鉆安全裝置。

背景技術

隨著國家對能源需求的日益增加，深井、超深井、定向井、水平井等，各類復雜井身結構越來越多地被采用，同時也就面臨井下復雜情況，事故多、鉆井周期長、費用高，先進的鉆井、測井工具都依賴于進口，價格昂貴。其中在鉆井施工的作業過程中，井下鉆具事故發生頻繁是一個突出的問題，而卡鉆幾乎又是鉆進復雜地層的必出事故。而且在鉆井施工作業過程中，卡鉆是發生頻率最高、處理花費時間最長和造成經濟損失最大的鉆井事故之一。

特別是在石油鉆井定向井、水平井中，因卡鉆造成國內外先進工具損壞或掩埋井底的情況履有發生，給鉆井帶來嚴重的安全隱患和巨大的財產損失。

發明內容

本發明提供一種鉆具隨鉆安全裝置，目的是在需要的情況下可以順利地倒扣，使其上下鉆具脫開。本發明提供的鉆具隨鉆安全裝置能作為一種隨鉆工具，安裝在近鉆頭位置，當井內發生卡鉆需要脫扣時，可以很容易地從它本體聯接螺紋處倒開，起出母接頭及以上鉆具或儀器；另外，正常鉆進過程中有一鎖止裝置，不會自動脫扣。

本發明提供了一種鉆具隨鉆安全裝置，包括外殼體組件、芯軸組件、密封組件，其中：

所述外殼體組件包括筒形的上殼體、銷子和圓柱形的下接頭，所述上殼體與所述下接頭的一端螺紋軸向聯接；所述下接頭的一端的端面上還設有牙嵌；所述上殼體的側壁上設有定位銷孔；所述上殼體的內壁上還設有內花鍵；

所述芯軸組件包括芯軸體、彈簧、彈簧座、并帽、花鍵體、活塞體，所述芯軸體外表面自頂部至底部依次套接裝配設置有所述彈簧、彈簧座、并帽、花鍵體和活塞體；所述芯軸體的頂部還設有臺階，所述臺階用于卡住所述彈簧的一端，所述彈簧的另一端固定連接有彈簧座；花鍵體的外表面設有外花鍵；所述花鍵體上的外花鍵與所述上殼體的內花鍵花鍵聯接；所述銷子伸入所述上殼體側壁上的所述定位銷孔以及所述彈簧座內定位配合；所述并帽和所述活塞體與所述芯軸體螺紋聯接，且所述并帽與所述彈簧座之間存在間隙；

所述密封組件包括芯軸密封件、活塞體密封件、下接頭外密封件、下接頭外密封件、下接頭內密封件；

所述芯軸體的頂部外表面設有密封槽；所述芯軸密封件用于密封所述芯軸體的頂部的密封槽與所述外殼體組件內壁所形成的空腔；所述活塞體的外表面設有密封槽，所述活塞體密封件用于密封所述活塞體上的密封槽與所述下接頭的內壁所形成的空腔；所述下接頭的內壁設有密封槽，所述下接頭外密封件用于密封所述下接頭上的密封槽與芯軸體外表面所形成的空腔；所述下接頭內密封件設置在所述下接頭的外螺紋的末端處與上殼體的內螺紋末端處之間；所述芯軸密封件至活塞體密封件之間密封形成油腔；所述下接頭外密封件與所述下接頭內密封件密封形成平衡腔；所述上殼體的側壁上還設有第一平衡孔，所述下接頭的一端設有第二平衡孔；在上殼體與所述芯軸組件驅動到所述下接頭處于預定相對位置時，所述第一平衡孔與所述第二平衡孔的相連通。

較佳地，所述上殼體的底部的內壁設有內螺紋，所述下接頭的頂端的外壁設有外螺紋。

較佳地，所述鉆具隨鉆安全裝置設置在近鉆頭位置；

所述上殼體的頂部與儀器或鉆具固定連接，所述下接頭與螺桿鉆具或鉆頭連接。

較佳地，所述上殼體的底部的內螺紋與所述下接頭的頂端的外螺紋的牙數范圍為4-5個。

較佳地，所述彈簧座的外表面的中間位置處設置有環槽；

所述銷子伸入所述上殼體側壁上的所述定位銷孔和所述彈簧座內的環槽內定位配合。

較佳地，所述彈簧為壓力彈簧。

與現有技術相比，本發明實施例的優點在于：

本發明提供的鉆具隨鉆安全裝置，分析其結構可知：其主要由外殼體組件(主要由上殼體、銷子和下接頭組成)、芯軸組件和密封組件三部分結構組成；其中，芯軸組件為芯軸體、彈簧、彈簧座、并帽、花鍵體、活塞體裝配組成的可在外殼體組件內相對外殼體組件產生相對位移的組件，即芯軸總成；芯軸體外表面自頂部至底部依次套接裝配設置有彈簧、彈簧座、并帽、花鍵體和活塞體；芯軸體的頂部還設有臺階，臺階用于卡住彈簧的一端，彈簧的另一端固定連接有彈簧座；花鍵體的外表面設有外花鍵；花鍵體上的外花鍵與上殼體的內花鍵花鍵聯接；銷子伸入上殼體側壁上的定位銷孔以及彈簧座內定位配合；并帽和活塞體與芯軸體螺紋聯接，且并帽與彈簧座之間存在間隙；上殼體的頂部與鉆具固定連接，所述下接頭與所述泵體固定連接；這樣參見圖1示意的結構可知，與鉆具固定連接的上殼體的頂部在受力時，彈簧將會受到壓力作用處于壓縮狀態，這樣芯軸體將于上殼體產生相對滑動；