[發明專利]一種分段旋轉式克服反扭矩工具

有效

• 申請號: 202110296758.4
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN112814569B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 徐濤;白冬青;高瑋;施連海;效世杰;趙敏;韓龍;鐘富林;楊帆;李磊兵;高鵬;劉平全;張秋陽;賀嬋娟;朱高磊;曹會
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團長城鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04;E21B17/046;E21B17/22
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

本發明公開了一種分段旋轉式克服反扭矩工具，其屬于鉆井技術領域，包括：扭矩離合機構，包括推拉桿、上接頭、齒輪軸和傳動軸，推拉桿能夠沿自身軸線方向往復移動以與齒輪軸連接或者斷開，上接頭套設于推拉桿的外側，齒輪軸與傳動軸固定連接；反扭矩吸收機構，與傳動軸連接，包括扭矩外筒、中心筒和下接頭，扭矩外筒的上端套設于傳動軸的外側，中心筒的上端套設于傳動軸的內孔，中心筒的外壁與扭矩外筒內壁之間形成容置空間，中心筒外套設有碟簧組且碟簧組位于容置空間內，下接頭與扭矩外筒的下端螺紋配合且下接頭能夠相對扭矩外筒進行軸向活動和徑向活動。本發明能夠有效平衡井下動力鉆具的反扭矩。

技術領域

本發明涉及鉆井技術領域，尤其涉及一種分段旋轉式克服反扭矩工具。

背景技術

當用常規導向鉆具鉆長水平段水平井、大位移井和五段制定向井時，由于鉆柱磨阻大，鉆壓不能有效傳遞至鉆頭，容易出現“托壓”現象，當鉆壓突然釋放會導致井下動力鉆具反扭矩突然增大、造成工具面失穩，同時出現井下復雜的風險也大幅度增加，導致機械鉆速慢、鉆井效率低，限制了水平段的延伸能力。

在現有技術中，為了降低鉆柱磨阻、穩定工具面、提高常規導向鉆井的軌跡控制能力，一般在近鉆頭端鉆柱中安放一種扭矩離合工具，通過鉆桿扭矩“離-合”方式，實現上部鉆柱旋轉送鉆、井下動力鉆具同時進行滑動定向鉆進的功能。

但是在現有技術中，當扭矩離合工具處于離開位置、上下鉆柱運動狀態分離后，在定向鉆進過程中如何有效平衡井下動力鉆具的反扭矩成為制約該技術的瓶頸。

發明內容

本發明的目的在于提供一種分段旋轉式克服反扭矩工具，能夠有效平衡井下動力鉆具的反扭矩。

如上構思，本發明所采用的技術方案是：

一種分段旋轉式克服反扭矩工具，包括：

扭矩離合機構，包括推拉桿、上接頭、齒輪軸和傳動軸，所述推拉桿能夠沿自身軸線方向往復移動以與所述齒輪軸連接或者斷開，所述上接頭套設于所述推拉桿的外側，所述齒輪軸與所述傳動軸固定連接；

反扭矩吸收機構，與所述傳動軸連接，所述反扭矩吸收機構包括扭矩外筒、中心筒和下接頭，所述扭矩外筒的上端套設于所述傳動軸的外側，所述中心筒的上端套設于所述傳動軸的內孔，所述中心筒的外壁與所述扭矩外筒內壁之間形成容置空間，所述中心筒外套設有碟簧組且所述碟簧組位于所述容置空間內，所述扭矩外筒的下端設置有六頭內螺紋，所述下接頭上設置有六頭斜向外螺紋，所述下接頭與所述扭矩外筒的下端螺紋配合且所述下接頭能夠相對所述扭矩外筒進行軸向活動和徑向活動。

可選地，所述扭矩外筒的六頭內螺紋的牙寬大于所述下接頭的六頭斜向外螺紋的牙寬。

可選地，所述分段旋轉式克服反扭矩工具還包括摩擦片扭矩保持機構，所述摩擦片扭矩保持機構包括：

上摩擦盤，套設于所述傳動軸的外側；

下摩擦盤，套設于所述傳動軸的外側且位于所述上摩擦盤的下方；

預緊彈簧，套設于所述傳動軸的外側，所述預緊彈簧被配置為將所述上摩擦盤壓緊于所述下摩擦盤，所述上摩擦盤能夠相對所述下摩擦盤轉動以傳遞正扭矩。

可選地，所述摩擦片扭矩保持機構還包括花鍵套，所述花鍵套套設于所述傳動軸的外側，所述預緊彈簧的下端與所述花鍵套的上端抵接，所述上摩擦盤與所述花鍵套的下端抵接。

可選地，所述分段旋轉式克服反扭矩工具還包括摩擦環增扭機構，所述摩擦環增扭機構包括：

彈性件；

活塞，所述傳動軸上設置有活塞槽，所述活塞槽與所述傳動軸的內孔連通，所述活塞位于所述活塞槽內，所述活塞上設置有彈性件容納槽，所述彈性件位于所述彈性件容納槽內且所述彈性件能夠沿所述傳動軸的徑向伸縮；