[發明專利]剪切型解脫器

有效

• 申請號: 202010650988.1
• 申請日: 2020-07-08
• 公開（公告）號: CN111734328B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 羅杰;劉毅;晏琰;王瑞祥;王世佳
• 申請（專利權）人: 重慶望江鑫祺機械有限公司
• 主分類號: E21B19/18
• 分類號: E21B19/18
• 代理公司: 成都坤倫厚樸專利代理事務所(普通合伙) 51247
• 代理人: 吳亦雨

本發明屬于石油鉆井技術領域，具體涉及一種剪切型解脫器。采用的技術方案為：一種剪切型解脫器，兩端分別與待解脫器件的待解脫的部件連接，所述剪切型解脫器包括相互連接的花鍵和驅動銷，所述驅動銷插入花鍵的花鍵槽內，與花鍵槽間隙配合；所述驅動銷側面抵緊設置解脫銷，將驅動銷與花鍵固定；所述解脫銷可在剪切力作用下斷裂。本發明提供了一種全新的解脫器；通過花鍵和銷體的連接，使得待解脫的各部分間的連接關系變得可拆卸；再在銷體上使用新的銷體進行固定。當需要解脫時，對起固定作用的銷體進行剪切，各部分就可自然實現剪切。這種設置方式結構簡單，解脫可靠，操作簡單。

技術領域

本發明屬于石油鉆井技術領域，具體涉及一種剪切型解脫器。

背景技術

在石油與天然氣鉆井過程中，由于地質構造的復雜性和不可預見性，鉆井液可能與井內的情況不適配，從而導致孔內鉆具被巖粉、巖屑沉淀或被流砂埋住，無法回轉，也難以提升回收。像這類沖洗液不能流通的孔內埋鉆事故，由于機械故障、鋼絲繩斷裂、孔壁坍塌等因素，造成鉆頭落入孔底的現象通常稱“掉鉆”。一旦發生“掉鉆”事故，整套鉆井設備都需要停工檢修。解決“掉鉆”事故所耗費的時間越長，其造成的能源損耗越大，所帶來的經濟損失也越大。如果遲遲無法順利解決，甚至可能出現鉆孔報廢的情況，需要重新開設鉆孔，其背后對應著大量能耗、物資(鉆井液等)及人力資源的浪費，從而帶來數百萬甚至更高的損失。例如一篇2010年發表于《探礦工程(巖土鉆掘工程)》上的名為《采用偏心割刀處理小口徑鉆孔掉鉆事故實踐》文獻，即記載了一起使用割刀分離鉆桿和鉆頭以處理“掉鉆”事故的實踐，避免了近百萬損失。

因此，發生“掉鉆”后，需要及時、快速采取恰當的方法將鉆頭與鉆井器其余部分分離，隨后再進行后續的更換鉆頭、打撈鉆頭等工作。鉆頭與其余部分分離速度越快，就越能降低能耗、節省成本。

現有技術中，一般使用電器結構控制實現解脫，或者使用割刀對待解脫部位進行切割以實現解脫。使用電器結構控制雖然可以較快實現解脫，但一方面，其啟動和使用過程中產生的能耗較大；另一方面，電器結構在井下復雜多變環境中極易失效，從而可能出現既大量耗能又解脫失敗的情況；同時，如果電器結構使用電池供能，在井下復雜的環境中一旦發生損壞，電池出現漏液等情況，也容易造成環境污染。而如果使用割刀進行切割解脫，操作不便，耗時非常長，鉆井器停工時間長，且可能發生切割部位與需要解脫位置出現偏差等情況，從而帶來更大的損失。

因此，如何快速、高效、節能、環保地實現鉆井器與鉆頭的分離，是本領域渴望解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種純機械控制、高效、可靠實現石油鉆井器各部件分離的剪切型解脫器。

為實現上述發明目的，本發明所采用的技術方案是：一種剪切型解脫器，所述剪切型解脫器兩端分別與待解脫器件的待解脫的各部件連接，所述剪切型解脫器包括相互連接的花鍵和驅動銷，所述驅動銷插入花鍵的花鍵槽內，與花鍵槽間隙配合；所述驅動銷側面設置解脫銷，所述解脫銷抵緊驅動銷，將驅動銷與花鍵固定；所述解脫銷可在剪切力作用下斷裂。

優選的，所述花鍵上的花鍵槽環繞、對稱設置一圈。

優選的，所述驅動銷為一個整體，驅動銷包括多個與花鍵槽形狀、大小適配的銷體，所述解脫銷數量≥1個。

優選的，所述驅動銷包括多個相互獨立的、與花鍵槽形狀、大小適配的銷體，每個銷體對應設置一個解脫銷。

優選的，所述解脫銷外大內小，從接觸驅動銷部分逐漸向外延伸，解脫銷的體積逐漸變大。

優選的，所述花鍵中空，空心部分面積小于解脫球的橫截面積，當需要解脫時，將解脫球放入花鍵中空位置，對解脫球持續施加外力，從而對解脫銷提供剪切力。

優選的，所述待解脫器件為石油鉆井器。