[實用新型]一種鉆井工具的連接裝置

有效

• 申請號: 201520925117.0
• 申請日: 2015-11-19
• 公開（公告）號: CN205333090U
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 張海平;王甲昌;張仁龍;孫明光;陶興華;索忠偉;劉曉丹;劉鵬;胡彥峰;涂玉林
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院
• 主分類號: G01D11/00
• 分類號: G01D11/00;G01D21/02
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 張少輝;劉華聯

技術領域

本實用新型涉及石油、天然氣開發鉆井技術領域，尤其涉及一種用于固定鉆 井工具以便對其進行性能測試的連接裝置。

背景技術

目前，隨著油氣鉆井技術的發展,研究深井硬地層鉆進新技術、新工藝具有 很大的現實意義。為了解決深井硬地層鉆進的技術難題,提高硬地層鉆進效率, 降低鉆井成本,國內外研究機構及高等院校對旋轉沖擊鉆井提升工具紛紛展開研 究。

旋轉沖擊鉆井提升工具的結構復雜，使用過程中內部流體形式多樣化。為了 完善設計，需要對加工完成后的旋轉沖擊鉆井提速工具進行大量的性能測試，以 及時調整工具的相關參數。現有技術中通常設計研發與鉆井工具相應的測試裝 置，例如，中國專利第CN201340318Y號公開了一種物探沖擊器性能測試裝置。 該裝置利用高速攝影儀，通過高頻拍攝的方式，得到活塞位移-時間曲線，進而得 到速度-時間曲線。由活塞位移-時間曲線可以得到沖擊器的沖擊頻率，由速度-時 間曲線進而計算得出沖擊功。中國專利第CN202229870U號公開了一種石油鉆井 沖擊器性能測試裝置。該裝置采用傳感器和數據轉換器相結合的方式，直接測定 出不同型號沖擊器的沖擊力和沖擊頻率。

然而，上述測試裝置的結構復雜，測試結果精度有待提高，且使用不方便。 因此，需要一種新型的鉆井工具的連接裝置以滿足使用需求。

實用新型內容

為了解決上述全部或部分技術問題，本實用新型提供了一種鉆井工具的連接 裝置，用于固定鉆井工具以便于對其進行性能測試。連接裝置包括旋轉主軸、套 設在旋轉主軸外壁上的外筒，以及設置于旋轉主軸與外筒之間的軸承組。軸承組 能周向固定外筒，以使旋轉主軸只能相對于外筒軸向做往復運動。由此，軸承組 可以降低外筒與旋轉主軸之間的摩擦，使旋轉主軸的旋轉和軸向運動更加靈活。

進一步地，外筒的上端與套在旋轉主軸的上端部的上接頭連接，外筒的下端 與套在旋轉主軸的底部的下接頭連接；軸承組設置于上、下接頭之間。由此，可 將下接頭傳遞給外筒的模擬鉆壓，通過軸承組傳遞給旋轉主軸，進而傳遞給連接 在旋轉主軸上部的旋轉沖擊鉆井工具和鉆桿。

在這種情況下，利用旋轉沖擊鉆井工具上部的測試裝置，即可實現工具旋轉 沖擊狀態下的扭矩、轉速和沖擊頻率的測試。

進一步地，在上、下接頭的外壁上以及外筒的內壁上設有環狀臺階和/或螺紋。 由此，可以實現外筒與上、下接頭的連接。由于在外筒的內壁上設置有環狀臺階， 因此，外筒、旋轉主軸、上接頭以及下接頭可以共同圍成可以容納軸承組的容納 空間。

進一步地，下接頭與旋轉主軸之間圍有活動腔。在下接頭的底壁中心處設有 臺階狀的螺紋通孔。由此，在下接頭的底壁可以安裝模擬施工現場鉆壓的裝置， 模擬鉆壓通過下接頭傳遞給旋轉主軸，使得旋轉主軸相對于外筒滑動。

進一步地，在軸承組的下方旋轉主軸與外筒之間還套設有緊固件和螺母。由 此，可以更好地固定軸承組。

進一步地，在旋轉主軸的上端構造有能與鉆井工具相連接的螺紋。由此，旋 轉沖擊鉆井工具可以連接在旋轉主軸的上部。

進一步地，連接裝置下接頭底部能與可調彈性組件連接。在可調彈性組件的 下方設有能與夾具相配合的固定部。由此，在固定部可以使用夾具將連接裝置固 定。優選地，彈性組件為碟形彈簧，在碟形彈簧的上方設有擋圈，在蝶形彈簧的 下方設有調整螺母。在這種情況下，通過調節調整螺母可以調節蝶形彈簧對于下 接頭施加的壓力，進而模擬施工現場的鉆壓。

進一步地，連接裝置下接頭底部能與沖擊力傳感器連接。由此，可以進行沖 擊力、沖擊頻率和沖擊功的測試。

本實用新型的優點在于：(1)連接裝置的上端可以通過螺紋與旋轉沖擊鉆 井工具旋轉動力頭相連接，中段為軸承組。軸承組一方面可以降低外筒與旋轉主 軸之間的摩擦，使旋轉主軸的旋轉和軸向運動更加靈活；另一方面，還可將下接 頭傳遞給外筒的模擬鉆壓，通過軸承組傳遞給旋轉主軸。(2)當連接裝置的下 端連接可調式彈性組件時，利用調整螺母的軸向移動，調整彈性件的壓力值，進 而利用彈性組件反向模擬鉆壓。可以在室內進行試驗測試而不必到施工現場。 (3)當連接裝置的下端連接沖擊力傳感器時，可以對工具的沖擊力、沖擊頻率 和沖擊功進行測試。

附圖說明

在下文中將基于實施例并參考附圖來對本實用新型進行更詳細的描述。其 中：