[發(fā)明專利]一種用于固完井管柱的動(dòng)力旋轉(zhuǎn)引鞋

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011382007.6
• 申請(qǐng)日: 2020-12-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114575762A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉國(guó)祥;郭朝輝;李振;趙德利;張瑞;徐明會(huì);王曉強(qiáng);張亞洲;周波;張明華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院;德州大陸架石油工程技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): E21B17/14
• 分類號(hào): E21B17/14;E21B43/10
• 代理公司: 北京聿華聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11611
• 代理人: 劉華聯(lián)

1.一種用于固完井管柱的動(dòng)力旋轉(zhuǎn)引鞋，包括：

外殼(1)，所述外殼的下端固定連接有傳動(dòng)軸外套(2)；

同心布置在所述外殼內(nèi)的葉輪軸套(3)，所述葉輪軸套內(nèi)部形成有第一流道(31)；固定連接在所述葉輪軸套下端的傳動(dòng)軸內(nèi)套(4)，所述傳動(dòng)軸內(nèi)套的側(cè)壁設(shè)有循環(huán)通孔(41)，所述傳動(dòng)軸內(nèi)套的內(nèi)部形成有與所述第一流道連通的第二流道(42)，在所述外殼與所述葉輪軸套和所述傳動(dòng)軸內(nèi)套之間形成徑向環(huán)空(5)；

設(shè)置在所述徑向環(huán)空內(nèi)的葉輪組(6)，所述葉輪組套設(shè)在所述葉輪軸套的外周表面；以及

固定連接在所述傳動(dòng)軸內(nèi)套的下端的偏心導(dǎo)向頭(7)；

其中，所述葉輪軸套通過(guò)軸向限位件(8)與所述外殼形成連接，所述軸向限位件構(gòu)造成能夠?qū)λ鋈~輪軸套形成軸向限位，并使所述葉輪軸套能夠相對(duì)于所述外殼旋轉(zhuǎn)；

在第一狀態(tài)下，所述動(dòng)力旋轉(zhuǎn)引鞋能夠封堵所述第一流道，并使所述循環(huán)通孔導(dǎo)通所述徑向環(huán)空和所述第二流道而形成第一循環(huán)通道，鉆井液通過(guò)所述第一循環(huán)通道并沖擊所述葉輪組旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而通過(guò)所述葉輪軸套和所述傳動(dòng)軸內(nèi)套帶動(dòng)所述偏心導(dǎo)向頭轉(zhuǎn)動(dòng)，以在遇阻情況下形成導(dǎo)引；

在第二狀態(tài)下，所述動(dòng)力旋轉(zhuǎn)引鞋能夠關(guān)閉所述循環(huán)孔而打開(kāi)所述第一流道，以形成第二循環(huán)通道，鉆井液通過(guò)所述第二循環(huán)通道進(jìn)行固井作業(yè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力旋轉(zhuǎn)引鞋，其特征在于，所述軸向限位件包括套設(shè)在所述葉輪軸套上的剪釘套(81)和限位軸套(82)，所述剪釘套通過(guò)剪釘(83)與所述葉輪軸套固定連接，所述限位軸套與所述外殼內(nèi)壁固定連接，所述剪釘套套坐在所述限位軸套上而形成軸向限位，且能相對(duì)于所述限位軸套旋轉(zhuǎn)，所述剪釘套能夠在所述第一循環(huán)通道的循環(huán)排量達(dá)到預(yù)定值時(shí)剪斷所述剪釘，從而使葉輪軸套帶動(dòng)所述傳動(dòng)軸內(nèi)套和所述偏心導(dǎo)向頭下行，直至所述循環(huán)通孔(41)運(yùn)動(dòng)至所述外軸套的徑向內(nèi)側(cè)而關(guān)閉所述第一循環(huán)通道。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動(dòng)力旋轉(zhuǎn)引鞋，其特征在于，在所述葉輪軸套的第一流道內(nèi)設(shè)有破裂盤(9)，所述破裂盤能夠?qū)︺@井液進(jìn)行憋壓，所述破裂盤達(dá)到破裂臨界值時(shí)破裂而導(dǎo)通所述第一流道，從而形成所述第二循環(huán)通道。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動(dòng)力旋轉(zhuǎn)引鞋，其特征在于，所述剪釘?shù)募羟信R界值小于所述破裂盤的破裂臨界值。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的動(dòng)力旋轉(zhuǎn)引鞋，其特征在于，在所述葉輪軸套的內(nèi)壁上設(shè)有端面朝上的臺(tái)肩(32)，所述破裂盤固定安裝在所述臺(tái)肩上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力旋轉(zhuǎn)引鞋，其特征在于，所述葉輪組包括多個(gè)依次交替排列的葉輪定子(61)和葉輪轉(zhuǎn)子(62)，所述葉輪轉(zhuǎn)子通過(guò)內(nèi)圓花鍵與所述葉輪軸套形成周向固定連接，所述葉輪定子通過(guò)外圓花鍵與所述外殼形成周向固定連接，所述葉輪轉(zhuǎn)子能夠在鉆井液的沖擊作用下帶動(dòng)所述葉輪軸套轉(zhuǎn)動(dòng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的動(dòng)力旋轉(zhuǎn)引鞋，其特征在于，在所述葉輪軸套的外表面設(shè)有端面朝下的第一臺(tái)階(33)，所述傳動(dòng)軸內(nèi)套的上端面外徑大于所述葉輪軸套的外徑，從而在所述傳動(dòng)軸內(nèi)套與所述葉輪軸套的連接處形成端面朝上的第二臺(tái)階(43)，所述葉輪組安裝在所述第一臺(tái)階和所述第二臺(tái)階之間。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力旋轉(zhuǎn)引鞋，其特征在于，在所述傳動(dòng)軸內(nèi)套的外表面固定連接有防轉(zhuǎn)套(10)，所述防轉(zhuǎn)套處于所述循環(huán)通孔(41)的上端。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的動(dòng)力旋轉(zhuǎn)引鞋，其特征在于，所述防轉(zhuǎn)套的下端設(shè)有第一防轉(zhuǎn)齒(101)，所述傳動(dòng)軸外套的上端設(shè)有第二防轉(zhuǎn)齒(21)，所述第一防轉(zhuǎn)齒能夠在所述第二狀態(tài)下與所述第二防轉(zhuǎn)齒嚙合，從而防止所述偏心導(dǎo)向頭轉(zhuǎn)動(dòng)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力旋轉(zhuǎn)引鞋，其特征在于，在所述葉輪軸套的上端設(shè)有限位套(34)，所述限位套用于對(duì)所述葉輪軸套形成軸向限位。