[發明專利]鉆桿導引機構

在審

• 申請號: 201811194743.1
• 申請日: 2018-10-15
• 公開（公告）號: CN109267951A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 肖建秋;馬青芳;胡志堅;邵強;梁國紅;王愛國;張曄;劉繼亮
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團工程技術研究院有限公司
• 主分類號: E21B19/24
• 分類號: E21B19/24;E21B17/10
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 趙燕力;王春光

本發明為一種鉆桿導引機構，包括有連接底座、回轉臂和驅動油缸；回轉臂一端樞接在連接底座上，回轉臂另一端樞接有U形導引夾，驅動油缸的缸體樞接在連接底座，驅動油缸的活塞桿樞接在回轉臂上；連接底座、回轉臂和驅動油缸構成一曲柄搖塊機構；驅動油缸的缸體上固定設置一能測量活塞桿位移的位移傳感器；U形導引夾的兩側臂上分別相對設有一彈性卡鎖機構。該鉆桿導引機構用于在連續循環鉆井過程中引導及扶正鉆桿，能夠確保鉆桿進入或脫出動力鉗時與連續循環鉆井裝置的主機軸線對中，防止鉆桿及動力鉗的卡瓦牙受傷害；提高接卸鉆桿的速度和效率；保證上卸扣操作時動力鉗的三瓣卡瓦均勻夾持鉆桿本體，有效避免傷害鉆桿接頭螺紋。

技術領域

本發明是關于石油行業的鉆井裝備，尤其涉及一種用于連續循環鉆井裝置的鉆桿導引機構。

背景技術

專利ZL201010271989.1提出了一種不間斷循環鉆井裝置，主要由鉆桿動力鉗、動力鉗底板、平衡補償油缸、腔體總成、上腔旁通閥、下腔旁通閥、支架總成和鉆井動力卡瓦組成。連續循環鉆井在整個鉆進期間內實現了穩定的當量循環密度和不間斷的巖屑排出，全面改善了井眼條件和鉆井安全。該技術特別適合窄鉆井液密度窗口條件下的安全鉆井。另外，在大位移井、水平井、高壓高溫井、欠平衡井中，該技術可最大限度地保證井壁不發生垮塌，避免卡鉆，降低了鉆井事故，提高機械鉆速。

連續循環鉆井裝置主機的動力鉗是環形閉式結構，接單根過程中新接入鉆桿進入動力鉗或起鉆卸單根過程中將預移出鉆桿移出動力鉗時，鉆桿與動力鉗內的卡瓦可能會發生磕碰，從而導致鉆桿或動力鉗的卡瓦牙傷害的現象發生。因此，現有不間斷循環鉆井裝置需要設計一輔助扶正裝置來扶正新接入鉆桿(或預移出鉆桿)，使其豎直進入(或脫出)動力鉗；在接單根過程中，連接新接入鉆桿與頂驅加長接頭螺紋時，也需要輔助扶正裝置以確保新接入鉆桿與頂驅加長接頭順利對扣；在密閉腔體內連接新接入鉆桿與其下部鉆柱的螺紋時，還是需要輔助扶正裝置，以使新接入鉆桿與其下的下部鉆柱軸心嚴格對中(下部鉆柱和連續循環鉆井裝置主機的軸心是對中的)，由此，才能保證不傷害密閉腔體內的鉆桿接頭螺紋；再者，動力鉗的卡緊機構為三瓣對心結構，上卸扣操作夾緊鉆桿時為保證動力鉗的三瓣卡瓦均勻夾持鉆桿本體，也需要一種輔助扶正裝置，來確保鉆桿與連續循環鉆機裝置主機軸線嚴格對中。

由此，本發明人憑借多年從事相關行業的經驗與實踐，提出一種鉆桿導引機構，以克服現有技術的缺陷。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鉆桿導引機構，用于在連續循環鉆井過程中引導及扶正鉆桿，確保鉆桿進入或脫出動力鉗時與連續循環鉆井裝置的主機軸線對中，防止鉆桿及動力鉗的卡瓦牙受傷害；提高接卸鉆桿的速度和效率。

本發明的另一目的在于提供一種鉆桿導引機構，保證上卸扣操作時動力鉗的三瓣卡瓦均勻夾持鉆桿本體，有效避免傷害鉆桿接頭螺紋。

本發明的目的是這樣實現的，一種鉆桿導引機構，該鉆桿導引機構安裝在連續循環鉆井裝置的動力鉗上，所述鉆桿導引機構包括有連接底座、回轉臂和驅動油缸；連接底座固定連接在連續循環鉆井裝置主機的動力鉗上，回轉臂一端樞接在連接底座上，回轉臂另一端樞接有U形導引夾，驅動油缸的缸體樞接在連接底座，驅動油缸的活塞桿樞接在回轉臂上；所述連接底座、回轉臂和驅動油缸構成一曲柄搖塊機構；驅動油缸的缸體上固定設置一能測量活塞桿位移的位移傳感器；U形導引夾的兩側臂上分別相對設有一彈性卡鎖機構。

在本發明的一較佳實施方式中，U形導引夾呈兩側臂水平并列同一平面設置，U形導引夾的樞軸水平設于其側臂上且樞軸通過其質心，U形導引夾隨回轉臂擺動時處于平動狀態。

在本發明的一較佳實施方式中，所述回轉臂包括平行設置的第一回轉臂和第二回轉臂，第一回轉臂和第二回轉臂由連接桿連接為一體；所述驅動油缸包括有平行設置的第一驅動油缸和第二驅動油缸，所述位移傳感器設置在第一驅動油缸的缸體上。

在本發明的一較佳實施方式中，U形導引夾的開口處兩側臂的相對內側面形成向開口端漸擴的喇叭狀。