[發(fā)明專利]一種連續(xù)油管鉆井輔助工具

有效

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• 申請日: 2016-05-12
• 公開（公告）號: CN105863537B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發(fā)明（設計）人: 張梁;鄧嚴;劉穩(wěn);鄧蘭;何虹鋼
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B23/00
• 分類號: E21B23/00;E21B19/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種連續(xù)油管鉆井輔助工具，具體應用于油氣井連續(xù)油管作業(yè)，尤其是連續(xù)油管鉆井、磨削、洗井等作業(yè)。

背景技術

連續(xù)油管是一根完整的長達數(shù)千米的細長管，在陸地上盤在盤管器上，可以整根管柱送入井下；廣泛應用于修井、壓裂后鉆橋塞、落魚打撈、測井、鉆井等作業(yè)。連續(xù)油管由于其結構連續(xù)，起下鉆時間短，工作效率是普通鉆桿、油管、套管作業(yè)的3~5倍。

連續(xù)油管撓度過大，只能承受軸向拉力，幾乎不能承受扭矩和軸向壓力。所以，連續(xù)油管在斜井、水平井中作業(yè)需要在前端增加一個提供拖拽力的送進裝置，稱之為爬行器。目前國內(nèi)外連續(xù)油管爬行器主要是蠕動式，蠕動式爬行器包括兩套撐桿機構，兩套撐桿機構交替支撐在井壁上，同時對油管提供拖拽力。蠕動式爬行器工作不連續(xù)，并且對井徑變化敏感，通常之能應用于連續(xù)油管測井和洗井工作，對于連續(xù)油管鉆井和磨削適應性不強。

水平井采用常規(guī)鉆柱鉆井作業(yè)中，克服水平段鉆柱的摩擦力向前推進是一個巨大的問題。目前國內(nèi)外水平井鉆柱送進裝置，主要采用的方案是將鉆柱前端通過短接分為多段，段與段之間通過節(jié)流壓差推動。連續(xù)油管幾乎不能承受軸向壓力和扭矩，水平段不能直接加鉆壓推進，所以上述方案不能用于連續(xù)油管作業(yè)。

連續(xù)油管工作效率具有巨大優(yōu)勢，目前國內(nèi)外連續(xù)油管作業(yè)越來越廣泛。但是沒有成熟的工具，能夠在連續(xù)油管鉆井、磨削等作業(yè)中提供有效鉆壓和扭矩。目前的連續(xù)油管磨削作業(yè)，只能采用小扭矩、低鉆壓、高速鉆頭進行磨削，磨削速度低；連續(xù)油管鉆井只能適應于直井段，采用前端增加增重工具的方式產(chǎn)生鉆壓。因此，連續(xù)油管鉆井、磨削等應用受到限制。

綜上所述，研制適應范圍廣的連續(xù)油管送進裝置，以及對前端工具提供鉆壓扭矩的連續(xù)油管作業(yè)設備具有廣闊前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的：為了克服現(xiàn)有爬行器工作不連續(xù)以及井徑變化適應性差的缺點，同時解決連續(xù)油管鉆井和磨削作業(yè)扭矩鉆壓低的問題，特提供一種連續(xù)油管鉆井輔助工具。

為達到上述目的，本發(fā)明采取的技術方案是：

一種連續(xù)油管鉆井輔助工具，包括上渦輪鉆具、分動箱、輸入軸、輸出軸、萬向節(jié)、輪軸、活動環(huán)、支撐臂、滾輪、彈簧座、中心筒、滑套、轉筒、下渦輪鉆具，中心筒上端錐扣連接彈簧座，彈簧座上端錐扣連接分動箱，分動箱上端錐扣連接上渦輪鉆具殼體，中心筒下端錐扣連接下渦輪鉆具殼體，其特征在于：

轉筒設置于中心筒內(nèi)，轉筒與彈簧座之間設置扭簧，轉筒下端與下渦輪鉆具旋轉軸用聯(lián)軸器連接，轉筒下端設置軸向過流孔，轉筒外設置3個螺旋槽并均勻分布；中心筒外安裝滑套，滑套外固定支撐臂，支撐臂端部與活動環(huán)通過球鉸連接，活動環(huán)套在輪軸上并可以在輪軸上滑動，輪軸端部安裝滾輪；中心筒中間位置設置3個縱向槽形孔，螺釘設置在所述縱向槽型孔內(nèi)，螺釘與滑套螺紋連接并伸入轉筒的螺旋槽內(nèi)；

分動箱設置軸向過流孔，所述分動箱的軸向過流孔連通分動箱上下中心流道；輸入軸設置在分動箱中心位置并與上渦輪鉆具旋轉軸用聯(lián)軸器連接，輸出軸向下伸出分動箱，輸入軸和輸出軸之間用齒輪傳動，所述齒輪傳動包括行星齒輪傳動和常規(guī)直齒輪傳動，所述行星齒輪傳動的行星輪架作為常規(guī)直齒輪傳動的輸入軸，常規(guī)直齒輪傳動與輸出軸連接；

安裝完成后，滑套在中心筒下端位置，輸出軸與中心筒的軸線共同構成的平面與輪軸軸線之間夾角為5~20°。

分動箱包括后齒輪箱和前齒輪箱，其特征在于：后齒輪箱內(nèi)設置行星齒輪傳動，前齒輪箱內(nèi)設置常規(guī)直齒輪傳動；前齒輪箱中心設置主動齒輪，邊緣設置3個從動齒輪，所述從動齒輪與輸出軸連接。

所述分動箱包括后端蓋、后齒輪箱、前齒輪箱、隔板、前端蓋；后齒輪箱、前齒輪箱、隔板在安裝齒輪的空余位置設置軸向過流孔，所述分動箱的軸向過流孔連通分動箱上下中心流道。

本發(fā)明具有的有益效果是：1、分動箱包括行星齒輪減速和普通齒輪減速，將渦輪鉆具的扭矩放大十多倍，能夠為前端鉆頭等工具提供更大的扭矩和鉆壓；2、本發(fā)明滾輪張開角度可以自動無極調節(jié)，對井徑變化適應性強；3、本發(fā)明滾輪轉動驅動和滾輪張開驅動分開，由獨立的動力源驅動，滾輪與井壁或者套管壁壓緊力更大，不容易打滑。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結構簡圖。

圖2為本發(fā)明圖1的軸向剖視圖。

圖3為本發(fā)明所述轉筒的結構簡圖。

圖4為本發(fā)明滾輪安裝原理圖。

圖5為本發(fā)明所述分動箱裝配原理圖。