[發明專利]基于柔性桿的防滯動工具

有效

• 申請號: 201610385147.6
• 申請日: 2016-06-03
• 公開（公告）號: CN106050154B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: 田家林;楊毅;袁長福;楊琳;楊應林;吳純明;劉剛;楊志
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B17/00
• 分類號: E21B17/00;E21B17/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及用于石油、天然氣超深井和大位移鉆井領域中的基于柔性桿的防滯動工具。

背景技術

最近幾年，隨著我國工業的不斷發展，石油、天然氣的需求和開采量也日益增多。然而，這種局面導致大量淺層油氣資源的枯竭。為了緩解我國石油資源的短缺問題，人們開始向深井、超深井等環境條件嚴峻的領域進行石油開采。但是根據開采現場情況表明：在鉆探超深井、大位移井、水平井過程中，PDC鉆頭在鉆進過程中，尤其是遇到軟硬交錯地層時，容易出現卡滑的現象，引起鉆頭和鉆具的頻繁憋跳和扭振，導致鉆頭崩齒、損壞、井下鉆具組合的損壞，使鉆頭機械鉆速和破巖效率降低，鉆井成本增加。為了應對這種現象，目前大部分現場采用起鉆的方式來解決卡鉆、憋鉆現象，由于隨著起下鉆次數的增加，鉆井效率將會大大降低。

基于此，為了防止鉆頭出現卡鉆、粘滑和扭振現象，減少起下鉆次數，提高鉆井效率，本文提出基于柔性桿的防滯動工具。

發明內容

本發明的目的是：為了解決在鉆超深井以及大位移井過程中出現的卡鉆、粘滑、鉆頭和鉆具頻繁憋跳、扭振現象，提高破巖效率、減小起下鉆的次數、延長鉆頭壽命，特提供基于柔性桿的防滯動工具。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是：基于柔性桿的防滯動工具，主要是由減振總成、調整墊圈、上部殼體、組合碟簧、防掉管、浮動密封圈、動密封圈、中部殼體、中心管、下部殼體、柔性桿、膨脹螺栓、調心軸承組合、O型密封圈b、鎖緊接頭、矩形密封圈f組成；其特征在于，減振總成包括上接頭、矩形密封圈a、矩形密封圈b、矩形密封圈c、鎖緊接頭、O型密封圈a、上部吸振環、上部鎖緊環、防掉中心管、墊圈、中部吸振環、花鍵接頭、下部鎖緊環、下部吸振環、矩形密封圈d、密封環、矩形密封圈e、中部接頭，將矩形密封圈a與矩形密封圈b分別安裝在上接頭上，上部吸振環安裝到上接頭上，將矩形密封圈c、O形密封圈a與上部鎖緊環安裝在鎖緊接頭上使四者組合為一個整體，并通過鎖緊接頭與花鍵接頭螺紋連接進行固定；上接頭下端的外花鍵部分與花鍵接頭的內花鍵配合傳遞扭矩，上接頭下端依次安裝墊圈與中部吸振環；將防掉中心管裝入上接頭內孔中，通過上接頭內部軸肩對防掉中心管進行軸向下移限位；在防掉中心管下端依次安裝下部鎖緊環與下部吸振環，矩形密封圈d與矩形密封圈e安裝到密封環上后，再一起安裝到防掉中心管下端與中部接頭之間；花鍵接頭與中部接頭螺紋連接，防掉中心管下端與中部接頭螺紋連接，固定并防止減振總成部分下掉；在減振總成下端，中部接頭、上部殼體、中部殼體、下部殼體、鎖緊接頭之間依次通過螺紋連接；在中部接頭和上部殼體之間安裝有組合碟簧，組合碟簧上端與中部接頭下端凸臺之間安裝有調整墊圈，并通過中部接頭下端凸臺對組合碟簧上端進行軸向限位；在中部接頭下端與上部殼體下端內壁之間安裝有防掉管，防掉管上端與組合碟簧下端接觸，并對組合碟簧下端進行軸向限位；在防掉管外壁與上部殼體下端內壁之間安裝有浮動密封圈對組合碟簧內的潤滑油進行密封；在中部接頭下端外壁與防掉管內壁之間安裝有動密封圈；防掉管下端與中心管通過螺紋相連，并由中部殼體上端接頭軸肩對防掉管進行軸向下移限位；在中部殼體下端接頭周向均勻開有圓槽，柔性桿系統中各柔性桿上端通過膨脹螺栓分別固定安裝在均勻分布的各圓槽中，并與中部殼體構成一體；在中心管下端凸臺上端周向均勻開有與中部殼體下端接頭周向圓槽相對應的圓槽，柔性桿系統中各柔性桿下端通過膨脹螺栓分別固定安裝在中心管凸臺上端周向均布的圓槽中，并與中心管構成一體；柔性桿系統安裝中，使柔性桿系統上端與下端保持30～40度的傾斜角度安裝，同時中部殼體下端接頭與中心管凸臺上端之間保持一定的相對距離，使柔性桿系統處于拉伸的狀態；在中心管凸臺下端與下部殼體之間安裝有調心軸承組合，調心軸承組合上下端分別通過下部殼體下端內壁凸臺和鎖緊接頭上端進行定位；在鎖緊接頭和下部殼體下端螺紋連接處安裝與O型密封圈b，鎖緊接頭內壁和中心管下端外壁之間安裝有矩形密封圈。