[發明專利]一種螺桿鉆具反扭矩阻尼器

有效

• 申請號: 202110261159.9
• 申請日: 2021-03-10
• 公開（公告）號: CN112943096B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 李永和
• 申請（專利權）人: 盤錦卓匯鉆井技術開發有限責任公司
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04;E21B4/02;E21B4/00;E21B17/04
• 代理公司: 盤錦遼河專利代理有限責任公司 21106
• 代理人: 王艷飛

本發明涉及石油天然氣鉆探技術領域，特別涉及一種螺桿鉆具反扭矩阻尼器。該裝置的上旋轉接頭下端插裝在總成外殼內，總成外殼下端螺紋連接下接頭，上旋轉接頭下端內壁螺紋連接中心阻尼扭桿，中心阻尼扭桿上部外壁上軸向均布有多個滑槽，在該滑槽下端的中心阻尼扭桿外壁設置為多面體狀。本發明實現了除了無線隨鉆測量儀器和螺桿鉆具在定向鉆進的過程中不旋轉外，其它的上部鉆具能夠正常旋轉，且又能保證不穩定變化的螺桿反扭矩能夠被本發明有效地控制，使得螺桿鉆具定向技術得到質的飛躍，大幅度地降低鉆井成本，減少井下事故，延伸鉆井能力，推動鉆井技術向更高的技術領域發展。

技術領域：

本發明涉及石油天然氣鉆探技術領域，特別涉及一種螺桿鉆具反扭矩阻尼器。

背景技術：

目前，石油天然氣鉆井中，仍然以螺桿鉆具作為定向鉆井的主要技術手段。近幾年，雖然旋轉導向鉆井系統得到了飛速發展，但由于成本居高不下，且技術操作難度大，一旦落井經濟損失嚴重等原因，依然不適合于大規模推廣應用。而目前普遍使用的螺桿鉆具定向技術，其最大的缺陷就是定向的過程中，整個井眼中的鉆具都不能旋轉，只能滑動鉆進，這就導致了鉆具下放困難、機械鉆速慢，巖屑攜帶效果不好，井眼不光滑等諸多問題。十幾年前，就有人提出過螺桿定向過程中，讓螺桿鉆具和隨鉆測量儀器(MWD)不旋轉，而其它的井下鉆具旋轉的想法或解決方案，試圖消除或解決上述諸多問題。但由于螺桿鉆具工作的過程中始終有一個隨鉆壓和鉆井液排量變化而變化的反扭矩存在，消除或平衡這個動態變化的反扭矩成為了解決這個技術的關鍵點或核心技術。然而螺桿鉆具的反扭矩的大小因操作人的水平和性格而異，因井型、井況而異，因工具的制造廠家和型號而異，受到等等無法統一控制的變化因素影響。因此這個問題始終就沒有得到有效地解決，使螺桿鉆具定向鉆井技術依舊停留在原來的狀態和水平上。

發明內容：

本發明要解決的技術問題是提供一種螺桿鉆具反扭矩阻尼器，該裝置實現了除了無線隨鉆測量儀器和螺桿鉆具在定向鉆進的過程中不旋轉外，其它的上部鉆具能夠正常旋轉，且又能保證不穩定變化的螺桿反扭矩能夠被本發明有效地控制，使得螺桿鉆具定向技術得到質的飛躍，大幅度地降低鉆井成本，減少井下事故，延伸鉆井能力，推動鉆井技術向更高的技術領域發展。克服了現有螺桿鉆具定向技術中螺桿鉆具固有的反扭矩難以平衡的不足。

本發明所采取的技術方案是：一種螺桿鉆具反扭矩阻尼器，包括上旋轉接頭、總成外殼和下接頭；上旋轉接頭下端插裝在總成外殼內，總成外殼下端螺紋連接下接頭，上旋轉接頭下端內壁螺紋連接中心阻尼扭桿，中心阻尼扭桿上部外壁上軸向均布有多個滑槽，在該滑槽下端的中心阻尼扭桿外壁設置為多面體狀；

中心阻尼扭桿上部外壁與總成外殼內壁之間安裝加壓推力軸承，總成外殼內壁螺紋連接上反扭矩阻尼固定塊，上反扭矩阻尼固定塊底面上設置多個等長度、首尾相連的螺旋弧面槽Ⅰ，上反扭矩阻尼固定塊下端設置上反扭矩阻尼動力塊，上反扭矩阻尼動力塊上端面上設置有與上反扭矩阻尼固定塊底面上的螺旋弧面槽Ⅰ數量、形狀相同的螺旋弧面槽Ⅱ，在螺旋弧面槽Ⅰ與螺旋弧面槽Ⅱ之間設置阻尼滾珠，上反扭矩阻尼動力塊周向對稱設有多個預緊槽口，預緊槽口內設置預緊彈簧固定螺紋孔，預緊彈簧固定套螺紋連接在上述預緊彈簧固定螺紋孔側壁上，預緊彈簧固定套內設置預緊彈簧，預緊彈簧下端設置預緊彈簧球座，預緊彈簧球座底端設置預緊滾珠，預緊滾珠在預緊彈簧彈簧力的作用下伸出預緊槽口置于滑槽內；

上反扭矩阻尼動力塊下端設有扭矩推力軸承，扭矩推力軸承安裝在中心阻尼扭桿外壁與總成外殼內壁之間，扭矩推力軸承下端設置阻尼彈簧上隨動墊塊，阻尼彈簧上隨動墊塊下端連接阻尼彈簧，阻尼彈簧下端連接下反扭矩摩擦動力塊，阻尼彈簧上隨動墊塊和下反扭矩摩擦動力塊內壁均設計為與中心阻尼扭桿多面體外壁相匹配的內多面體狀，下反扭矩摩擦動力塊下端設置下反扭矩摩擦固定塊，下反扭矩摩擦固定塊與下連接接頭螺紋連接，中心阻尼扭桿底端連接下防掉螺帽，下防掉螺帽被下反扭矩摩擦固定塊下端面和下連接接頭內壁臺階面限位。

總成外殼內壁通過密封圈與上連接旋轉接頭外壁之間密封，下反扭矩摩擦固定塊套裝在中心阻尼扭桿上并通過密封圈與中心阻尼扭桿之間密封。