[發(fā)明專利]一種鉆具防卡鉆保護(hù)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110678589.0
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113389490B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢利勤;何宇航;夏成宇;黃劍;馮超;韋明吉
• 申請（專利權(quán)）人: 長江大學(xué)
• 主分類號: E21B7/18
• 分類號: E21B7/18;E21B17/07
• 代理公司: 荊州市亞德專利事務(wù)所(普通合伙) 42216
• 代理人: 蔡昌偉

本發(fā)明涉及一種鉆具防卡鉆保護(hù)裝置，屬井下工具技術(shù)領(lǐng)域。防掉中心桿一端裝有上接頭，另一端裝有下接頭，上連接筒的一側(cè)的防掉中心桿上裝有上筒體和內(nèi)花鍵筒，下接頭一側(cè)的防掉中心桿上裝有下連接筒和下筒體。該保護(hù)裝置在鉆具卡住時，通過防掉中心桿的反扭矩作用，使下部鉆柱回縮，由此防止鉆具被破壞，延長了鉆具的使用壽命；解決了現(xiàn)有通過沖擊器以防卡鉆的方式致使鉆具使用壽命降低的問題，特別適用于在地質(zhì)較硬的地層鉆井使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鉆具防卡鉆保護(hù)裝置，屬井下工具技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來隨著淺層油氣資源消耗的加劇，石油開采向更深地層開發(fā)，由于鉆井過程中，在地質(zhì)較硬的地層鉆具動力不足，容易出現(xiàn)卡鉆現(xiàn)象，卡鉆后上部鉆柱持續(xù)給鉆具施加壓力，會造成鉆頭的切削齒被破壞，導(dǎo)致鉆具的使用壽命降低。

目前，在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，常用于防卡鉆的方法是在鉆具上安裝沖擊器，沖擊器產(chǎn)生軸向振動和周向振動，破碎卡鉆的巖層，但這種防卡鉆的方法中，沖擊器對鉆頭也會產(chǎn)生較大的振動沖擊，使鉆具的使用壽命降低，因此，有必要對其進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，鉆具發(fā)生卡鉆現(xiàn)象時，能將鉆具自動回縮，并輔助破碎卡鉆巖層，延長鉆具的使用壽命的鉆具防卡鉆保護(hù)裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種鉆具防卡鉆保護(hù)裝置，它由上接頭、下接頭、防掉中心桿和活塞缸構(gòu)成，其特征在于：防掉中心桿一端通過上連接筒安裝有上接頭，防掉中心桿另一端通過活塞缸安裝有下接頭，上連接筒的一側(cè)的防掉中心桿上裝有上筒體和內(nèi)花鍵筒，下接頭一側(cè)的防掉中心桿上裝有下連接筒和下筒體，所述的防掉中心桿分別與上連接筒、內(nèi)花鍵筒、下連接筒和活塞缸活動連接。

所述的上連接筒與上接頭螺紋連接，上筒體與上連接筒和內(nèi)花鍵筒分別螺紋連接。

所述的下連接筒分別與下筒體和下接頭螺紋連接。

所述的防掉中心桿為軸向設(shè)置有中心孔的空心體，防掉中心桿的一端端頭螺紋安裝有導(dǎo)向塊，防掉中心桿通過導(dǎo)向塊與上連接筒滑動連接；防掉中心桿的另一端端頭裝有單向閥A；單向閥A一側(cè)的防掉中心桿上均布有旁通孔，旁通孔與中心孔連通，旁通孔一側(cè)的防掉中心桿上活動安裝有鍵齒輪，鍵齒輪與防掉中心桿之間通過鍵連接，鍵齒輪的圓周上均布有健齒，對應(yīng)鍵齒的下連接筒內(nèi)壁上對應(yīng)設(shè)置有鍵槽，鍵齒輪與下連接筒之間通過鍵齒與鍵槽的配合滑動連接。

內(nèi)花鍵筒對應(yīng)的防掉中心桿上設(shè)置有外凸緣，外凸緣的圓周上均布有螺旋齒，與螺旋齒對應(yīng)的內(nèi)花鍵筒內(nèi)壁上設(shè)置有螺旋槽，內(nèi)花鍵筒通過螺旋槽和螺旋齒的配合與防掉中心桿活動連接，外凸緣一端的防掉中心桿上裝固裝有限位塊，限位塊與上連接筒之間的防掉中心桿上裝有碟簧組。

所述的鍵齒輪一側(cè)的防掉中心桿上設(shè)置有鎖緊螺母，鎖緊螺母與鍵齒輪抵觸連接。

所述的下筒體內(nèi)設(shè)置有階梯孔，鍵齒輪與下筒體之間的防掉中心桿上裝有復(fù)位彈簧。

所述的下接頭內(nèi)設(shè)置有階梯孔，階梯孔外圍的下接頭內(nèi)均布有液流孔，下接頭小徑端的階梯孔內(nèi)裝有單向閥B，下接頭大徑端的階梯孔內(nèi)固裝有活塞缸，活塞缸上對應(yīng)液流孔設(shè)置有通孔，通孔一端與液流孔連通，通孔另一端與旁通孔連通。

本發(fā)明的有益效果在于：

該鉆具防卡鉆保護(hù)裝置在鉆具卡住時，通過內(nèi)花鍵筒內(nèi)壁上的螺旋槽與防掉中心桿外凸緣上的螺旋齒滑動配合，使防掉中心桿沿著螺旋槽上行回縮，同時帶動下接頭同步發(fā)生上行回縮，防止鉆具因卡鉆被破壞；通過防掉中心桿的一端端頭連接有單向閥，在鉆具卡住時，防掉中心桿回縮使單向閥之間的活塞缸內(nèi)形成一個腔室，鉆井液在壓力的作用下通過單向閥進(jìn)入腔室，待防掉中心桿繼續(xù)鉆進(jìn)時，腔室中的鉆井液受到擠壓從鉆具中高速射出，輔助破碎卡鉆巖層，延長了鉆具的使用壽命。

附圖說明