[實用新型]底部鉆具組合技術接頭

無效

• 申請號: 92227558.0
• 申請日: 1992-07-18
• 公開（公告）號: CN2129333Y
• 公開（公告）日: 1993-04-07
• 發明（設計）人: 高德利;丁崗;劉希圣;梁運太;劉風林;邢效民
• 申請（專利權）人: 石油大學(華東)
• 主分類號: E21B17/02
• 分類號: E21B17/02
• 代理公司: 石油工業專利服務中心
• 代理人: 趙東冶

本實用新型是一種用于石油鉆井工程的底部鉆具組合技術接頭，它屬于對石油鉆井工具的結構改進。它聯接在鉆鋌和鉆頭中間，并通過其本身的特殊功能來達到鉆井過程中的造斜和防斜目的。它主要是由上下接頭、上下筒體、上下球座及隔離膠套等部分組成。

目前，在石油工業的旋轉鉆井過程中，為了防止井斜，一般均采用鐘擺鉆具結構，當鉆遇易斜地層時，則必須減小鉆壓進行鉆進，即所謂的“吊打”。當鉆穿易斜地層之后，才能按常規情況進行處理。這樣，既降低了鉆進速度，又延長了鉆井周期，從而使得鉆井成本上升。在鉆大斜度定向井及水平井的過程中，造斜技術是極為重要的一個環節，目前多采用螺桿鉆具配合技術接頭進行造斜。使用這種技術時，所施加的鉆壓較低，而且由于鉆井工具本身的局限性而使得造斜率較小，完成整個造斜過程耗時較多，所以使得鉆井成本上升。因此，盡快研制出一種既可進一步提高鉆井速度，又可有利于防斜和造斜的鉆井工具是石油鉆井工作者和科研人員所一直期望和探索的。

本實用新型的目的就在于避免上述現有技術的不足之處而提供一種既可提高鉆井速度，又可滿足鉆井過程中的造斜和防斜要求的底部鉆具組合技術接頭。該組合技術接頭是依據新的鉆柱力學理論而設計出的，克服了現有技術中在防斜、造斜時必須減小鉆壓的弊端，能使鉆井過程在正常壓力下進行，既節省了鉆井時間，又提高了鉆速，從而降低了鉆井成本。這種新型的底部鉆具組合技術接頭的結構主要是由上接頭、上筒體、下筒體及下接頭自上而下串聯而成，其筒體的內腔是由上球座、下球座及復位彈簧構成自上而下的串聯結構，其筒體外壁裝設有隔離膠套。

附圖即為本實用新型的結構示意圖。

在實際設計中，本實用新型的設計者將上接頭（1）設計成為帶有絲扣的公接頭，下接頭（10）為帶有絲扣的母接頭；其上接頭（1）的下端與上筒體（2）可通過絲扣聯接，下接頭（10）的上端與下筒體（5）也是通過絲扣聯接；上筒體（2）與下筒體（5）的聯接方式為鉸鏈結構。

在上筒體（2）與下筒體（5）構成的內腔中，設計者在其中設置了上球座（3）和下球座（6），并使其上球座（3）的下端面為一截錐面，下球座（6）的上端面為一圓弧面，從而構成上下球座的球面密封。同時在下球座（6）的下端設置有復位彈簧（8），復位彈簧（8）的下部還設置有調整墊片（9），并在下球座（6）與下筒體（5）的接觸面上開設有可放置密封圈（7）的溝槽。

上筒體（2）與下筒體（5）的鉸鏈聯接方式采用的是花瓣式鉸鏈結構（12）；在上筒體（2）與下筒體（5）聯接處的外壁上套有隔離膠套（4），其隔離膠套（4）是采用帶狀卡箍（11）固定在筒體的外壁上。

下面將結合實施例來詳敘本實用新型的結構特征。

在設計制造中，是將上筒體通過絲扣與上接頭（公接頭）相聯接，下筒體也是通過絲扣與下接頭（母接頭）相聯接，上、下筒體的聯接則是通過花瓣式等鉸鏈結構進行聯接；其內腔中設置有上球座和下球座，下球座的底部設置有復位彈簧，復位彈簧的底部墊有調整墊片，該調整墊片設置在下接頭頂部；上球座的下端面為一截錐面、下球座的上端面為一圓弧面，從而使得上、下球座的聯接處可構成球面密封；為了在鉆進過程中防止巖屑等碎物進入該組合技術鉆頭的內部和潤滑鉸鏈，則在上、下筒體聯接處所形成的空隙中填滿潤滑脂，并在筒體的外壁上加設隔離膠套進行保護，該隔離膠套則采用帶狀卡箍進行固定。

由本實用新型的結構特征可以看出，上筒體和上球座構成的上部分與下筒體和下球座構成的下部分由于其外壁是鉸鏈結構、內部是球面聯接，因此在實際鉆井過程中上部分與下部分可形成一定的夾角。

在實際使用時，本實用新型的上接頭與鉆鋌相聯接，下接頭與鉆頭相聯接。這樣，當正常鉆進時，鉆壓可通過上球座傳送給下球座，而下球座下端面又是設置在復位彈簧及調整墊片上，可在上、下球座之間形成密封機構；當鉆具提離井底時，下球座在復位彈簧的作用下仍能使其上端面與上球座的下端面保持密封狀態，可有效地阻止泥漿流入花瓣式鉸鏈結構的間隙中去。此時，整體結構又可保持花瓣式鉸鏈結構的間隙為設定值，因此可使得鉆機正常鉆進。

附圖的圖面說明如下：

1┄上接頭 2┄上筒體 3┄上球座 4┄隔離膠套

5┄下筒體 6┄下球座 7┄密封圈 8┄復位彈簧

9┄調整墊片 10┄下接頭 11┄卡箍 12┄花瓣式鉸鏈

由于本實用新型所采用的特殊結構是根據新的鉆柱力學理論設計而成，與目前常用的同類鉆井工具相比具有較大的優越性。本實用新型在進行防斜、造斜過程中可不采用減小鉆壓的鉆進措施，并可在允許的情況下，鉆壓越大，防斜、造斜的效果越好。因此，提高鉆速、節約鉆時，使得鉆井成本下降。又由于本實用新型的上部分與下部分可在鉆進過程中形成較大的夾角，其造斜效果較為顯著，造斜率有較大的增加。另外，本實用新型還可部分代替導向鉆具的功能，其制造成本低，為大斜度定向井和水平井的造斜技術提供了一種較為經濟的技術手段。