[發明專利]一種橋塞鉆磨防反扭裝置及反扭矩監測系統

有效

• 申請號: 201710168343.2
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN106869844B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 周真;馬新東;王巍;韓銳;王科萌;尹國勇;王新強;易忠炬;楊靜;張玉財;金沁;張純民;劉建設
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團川慶鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B29/00
• 分類號: E21B29/00;E21B19/10;E21B33/03;G01D21/02
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 何銳

本發明提供了一種橋塞鉆磨防反扭裝置及反扭矩監測系統，該橋塞鉆磨防反扭裝置，包括井口連接件、設于井口連接件上方的夾緊機構，夾緊機構可相對于井口連接件旋轉，井口連接件與夾緊機構之間設有支撐體，支撐體上從上至下依次套設有壓盤、鋼球座、壓片，夾緊機構與壓盤固定連接，鋼球座與壓片固定連接，壓片下設有第一蝶形彈簧。該防反扭裝置，通過夾緊機構可將油管夾緊，防止其反轉，結構簡單，安全可靠，可有效提高施工效率。橋塞鉆磨反扭矩監測系統，能采集扭矩、泵壓、排量等主要鉆磨橋塞施工數據，實現采集曲線顯示，可設定扭矩的超限報警值，當扭矩達到報警值時，系統自動聲光報警，提示司鉆及時采取措施，以釋放反扭矩，確保施工安全。

技術領域

本發明屬于油氣井鉆磨技術領域，具體涉及一種橋塞鉆磨防反扭裝置及反扭矩監測系統。

背景技術

水平井多級壓裂使用復合橋塞作為封隔工具，壓裂施工結束后，采用油管磨銑方式將復合橋塞磨銑掉，恢復井筒暢通，以方便進一步的返排和生產作業。

磨銑作業時的鉆具組合從井口到井底依次為油管、反循環閥、單向閥、螺桿鉆、磨鞋，磨鞋由螺桿鉆提供動力進行磨銑，油管上部由司鉆控制剎把下放并給磨鞋施加鉆壓，在鉆塞作業過程中，施加的鉆壓較小時，磨鞋磨削橋塞較慢，整個鉆塞作業效率低下，施加的鉆壓較大時，磨鞋與橋塞接觸緊密，磨鞋轉速下降甚至堵轉，當磨鞋受到橋塞的反扭矩大于套管給油管的滾動摩阻時，會導致螺桿鉆外殼帶動整個油管串轉動，導致地面上水龍帶等在油管上的纏繞，此時必須停止作業，處理纏繞問題，費時費力。

發明內容

本發明的目的是防止管串因反扭矩反轉，提高橋塞的鉆磨效率，避免發生安全事故，保證施工人員與設備的安全。

為此，本發明提供了一種橋塞鉆磨防反扭裝置，包括井口連接件、設于井口連接件上方的夾緊機構，所述夾緊機構可相對于井口連接件旋轉，所述井口連接件與夾緊機構之間設有支撐體，所述支撐體上從上至下依次套設有壓盤、鋼球座、壓片，所述夾緊機構與壓盤固定連接，所述鋼球座與壓片固定連接，所述壓片下設有第一蝶形彈簧；

所述壓盤上設有鋼球窩，所述鋼球座上設有軸向小孔，該軸向小孔內設有圓柱銷和鋼球，其中鋼球設于圓柱銷頂部且與壓盤上的鋼球窩對齊。

所述夾緊機構包括箱體，所述箱體頂部設有通孔，所述箱體內設有滾輪、絲杠、設于絲杠兩端的卡爪，所述卡爪與絲杠螺紋連接，且兩端螺紋方向相反；

所述滾輪為偶數個且對稱設于通孔軸線兩側，所述滾輪上設有倒齒，所述滾輪軸線與通孔軸線垂直，所述滾輪通過軸承連接有滾輪座，所述滾輪座通過銷釘與卡爪連接。

所述井口連接件上固定有扭矩傳感器和變送器，所述扭矩傳感器和變送器電連接，所述鋼球座上設有缺口槽，所述扭矩傳感器的觸點設于缺口槽內。

所述井口連接件為帶頸法蘭，所述扭矩傳感器和變送器均設于帶頸法蘭的頸部。

所述滾輪座體與卡爪之間設置有第二蝶形彈簧。

所述壓盤與箱體的下底板通過螺釘固定連接，所述壓片與鋼球座通過螺釘連接。

所述支撐體下部套設有推力調心滾子軸承，該推力調心滾子軸承設于帶頸法蘭的頸內部。

本發明還提供了一種橋塞鉆磨反扭矩監測系統，包括橋塞鉆磨防反扭裝置，還包括設于監控操作室的信號監測箱、設于泵出口處的壓力傳感器和流量傳感器，所述壓力傳感器、流量傳感器和橋塞鉆磨防反扭裝置的變送器均與信號監測箱輸入端電連接，所述信號監測箱輸出端電連接計算機。

所述信號監測箱還設有比較模塊和接收比較模塊信號的聲光報警器。