[發明專利]一種井下離合裝置

有效

• 申請號: 202011036727.7
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112343520B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 姜中艦;單代偉;姚宇翔;王端庠;陳存東;曹良波;彭秘
• 申請（專利權）人: 四川宏華石油設備有限公司
• 主分類號: E21B17/03
• 分類號: E21B17/03
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 蔣仕平;孫杰

本發明公開了一種井下離合裝置，屬于油氣鉆采的井下工具技術領域。本發明的一種井下離合裝置，包括外筒和芯軸，所述芯軸可轉動的套設于外筒內，所述外筒與芯軸之間設置有內循環液路機構，且通過芯軸的轉動可驅動內循環液路機構產生液體內循環運動；內循環液路機構具有可導通/截斷內循環液路機構的閥單元；當閥單元將內循環液路機構導通，芯軸轉動時，芯軸將驅動內循環液路機構產生液體內循環運動，芯軸將相對于外筒轉動；當閥單元將內循環液路機構截斷，芯軸轉動時，芯軸不可驅動內循環液路機構產生液體內循環運動，芯軸將帶動外筒轉動。本發明能夠實現外筒與芯軸的離合動作，并能夠頻繁的進行離合切換動作。

技術領域

本發明涉及一種井下離合裝置，屬于油氣鉆采的井下工具技術領域。

背景技術

在油氣鉆采技術領域，井下工具經常需要采用井下離合結構，通過井下離合結構能夠按照要求將井下工具的外筒與芯軸進行離合控制；其中，芯軸與鉆柱連接，而外筒與井下工具的其它負載部件連接。

傳統的井下離合結構由花鍵芯軸及液壓系統構成，在一般離合應用中可以達到使用要求，但在需要高速響應或需要在外筒及芯軸之間進行頻繁的離合切換以達到點動效果的情況下，傳統的井下離合結構已經無法滿足這種使用的需要。并且由于在鉆井工況下，鉆柱(以及芯軸)與外筒之間轉速差極低，傳統的井下離合結構也難以應用于進行芯軸與外筒之間的離合；電磁離合器、氣、液胎離合器等因體積和井下高溫高壓等苛刻環境下要求無法滿足使用要求。因此，本發明設計了一種井下離合裝置，能夠實現外筒與芯軸的離合動作，并能夠頻繁的進行離合切換動作。

發明內容

本發明的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種井下離合裝置，能夠實現外筒與芯軸的離合動作，并能夠頻繁的進行離合切換動作。

本發明采用的技術方案如下：

本發明的一種井下離合裝置，包括外筒和芯軸，所述芯軸可轉動的套設于所述外筒內，所述外筒與所述芯軸之間設置有內循環液路機構，且通過所述芯軸的轉動可驅動所述內循環液路機構產生液體內循環運動；所述內循環液路機構具有可導通/截斷所述內循環液路機構的閥單元；

當所述閥單元將所述內循環液路機構導通，所述芯軸轉動時，所述芯軸將驅動所述內循環液路機構產生液體內循環運動，所述芯軸將相對于所述外筒轉動；

當所述閥單元將所述內循環液路機構截斷，所述芯軸轉動時，所述芯軸不可驅動所述內循環液路機構產生液體內循環運動，所述芯軸將帶動所述外筒轉動。

當井下工具采用本發明的井下離合裝置時，首先將內循環液路機構充滿液體；通過本發明的井下離合裝置可實現外筒與芯軸的離合動作(即，分離/接合動作)。本發明的原理如下：當需要執行分離動作時，使閥單元將內循環液路機構導通，芯軸轉動時，由于內循環液路機構是暢通的，芯軸將驅動內循環液路機構將產生液體內循環運動，使得本發明的井下離合裝置不會產生“憋泵”現象，芯軸的扭矩將不能夠傳遞至外筒，芯軸將相對于外筒轉動，使得芯軸將不能夠帶動外筒轉動，外筒也不能夠帶動井下工具的其它負載部件轉動，這就實現了外筒與芯軸的分離動作。當需要執行接合動作時，使閥單元將內循環液路機構截斷，芯軸轉動時，由于內循環液路機構已被截斷，使得芯軸不能夠驅動內循環液路機構產生液體內循環運動，而液體近似不可壓縮，使得本發明的井下離合裝置將產生“憋泵”現象，芯軸的部分扭矩將通過內循環液路機構傳遞至外筒，使得芯軸能夠帶動外筒轉動，外筒也能夠帶動井下工具的其它負載部件轉動，這就實現了外筒與芯軸的接合動作。即采用本發明的井下離合裝置可實現外筒與芯軸的離合動作。本發明的離合動作是通過閥單元導通/截斷內循環液路機構來實現的，那么通過閥單元的導通/截斷動作即可實現頻繁的離合切換、并達到點動效果。