一种井下工具的储能保护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种井下工具的储能保护装置，属钻井工具技术领域。该储能保护装置由上接头、下接头、阻尼筒、储能组和转芯构成：上接头内部通过锁紧螺母和垫片滑动装有转芯，转芯一端端头固装有下接头，转芯另一端与上接头之间通过挡块安装有储能组，挡块与下接头之间的上接头内部固装有阻尼筒，阻尼筒与转芯螺纹连接；所述的该保护装置的中心设置有流通通道。该储能保护装置结构简单、设计巧妙，即具有保护井下工具的作用，又对过大的扭动能进行了合理的利用。解决了钻井过程中扭矩过大时易扭伤、扭断井下工具的问题，满足了油田使用的需要。

【技术实现步骤摘要】
一种井下工具的储能保护装置
本技术涉及一种井下工具的储能保护装置，属钻井工具

技术介绍
在石油勘探领域，人们一般采用顿钻或旋转钻的方式完成油井的钻削工作。顿钻由于存有钻速慢，效率低的问题，不能适应井深日益增加和复杂地层的钻探要求。而旋转钻存有设备简单，成本低，不污染油层等优点，可用于一些浅的低压油气井、漏失井等，目前顿钻逐渐被旋转钻代替。但无论是旋转钻还是顿钻，钻头在行进过程中，均有可能遇上质地较硬的岩石或其他物质，从而使钻头产生较大的扭矩，进而经常发生扭伤、扭断井下工具的问题。如此不仅增大了钻井成本，还直接影响到了钻进的效率，给国家和企业带来巨大损失。因此有必要研发一种保护装置，用于保护井下工具，防止其在工作过程中出现损伤或报废的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于：提供一种结构简单、使用方便，以解决钻井过程中扭矩过大时造成井下工具扭伤、扭断问题的井下工具的储能保护装置。本技术的技术方案是：一种井下工具的储能保护装置，它由上接头、下接头、阻尼筒、储能组和转芯构成，其特征在于：上接头内部通过锁紧螺母和垫片滑动装有转芯，转芯一端端头固装有下接头，转芯另一端与上接头之间通过挡块安装有储能组，挡块与下接头之间的上接头内部固装有阻尼筒，阻尼筒与转芯螺纹连接；所述的该保护装置的中心设置有流通通道。所述的上接头一端的圆周面上设置有环形卡颈；上接头的内部设置有阶梯内孔，阶梯内孔内设置有限位翼缘。所述的转芯呈阶梯轴型，转芯的细端一端穿过限位翼缘后螺纹连接有锁紧螺母，转芯粗端圆周面一段设置有螺旋齿，转芯通过螺旋齿与阻尼筒内壁螺纹连接。所述的下接头的截面呈“凸”字形，下接头的下端呈锥形。所述的储能组由多个碟形弹簧叠加构成。所述的阻尼筒由耐高温的橡胶制成，阻尼筒内壁截面设置有与螺旋齿相对应的螺旋槽。本技术的优点在于：该井下工具的储能保护装置结构简单、设计巧妙，当钻头正常钻进过程中可作为一整体将井下工具与钻杆钻头过渡连接，不影响钻头的正常作业。当钻头钻进过程遇到质地较硬的岩石或其他物质时产生较大的扭矩时，转芯和下接头会与上接头和阻尼筒产生相对转动，转动过程中，转芯会压缩储能组，使其将扭动能转化为弹性能储存下来。当钻头恢复正常钻进时该保护装置又可将弹性能转换为扭动能，协助驱动钻头旋转破岩，即具有保护井下工具的作用，又对过大的扭动能进行了合理的利用，满足了油田使用的需要。附图说明图1为本技术的结构示意图。图中：1、上接头，2、下接头，3、阻尼筒，4、储能组，5、转芯，6、锁紧螺母，7、垫片，8、挡块，9、流通通道，10、环形卡颈,11、阶梯内孔，12、限位翼缘,13、螺旋齿，14、螺旋槽。具体实施方式该井下工具的储能保护装置，它由上接头1、下接头2、阻尼筒3、储能组4和转芯5构成：上接头1一端的圆周面上设置有环形卡颈10；设置环形卡颈10的目的在于：方便上接头1与井下工具连接。上接头1的内部设置有阶梯内孔11，阶梯内孔11内设置有限位翼缘12。阶梯内孔11内滑动装有转芯5，转芯5呈阶梯轴型，转芯5的细端一端穿过限位翼缘12后螺纹连接有锁紧螺母6，锁紧螺母6与限位翼缘12之间设置有垫片7。垫片7为朔性垫片，设置垫片7的目的在于：使锁紧螺母6始终处于受力状态，防止松动事故的发生。转芯5粗端端头固装有下接头2，下接头2的截面呈“凸”字形，下接头2的下端呈锥形。将下接头2如此设置的目的在于：一是方便下接头2与钻杆钻头连接，二是使下接头2的一端能够插入到上接头1的内部，防止工作时下接头2与上接头1产生卡涩抵触的问题。转芯5另一端与上接头1之间通过挡块8安装有储能组4，储能组4由多个碟形弹簧叠加构成。将储能组4采用碟形弹簧叠加构成的目的在于：利用碟形弹簧刚度大、缓冲吸振能力强，能以小变形承受大载荷的特点，使储能组4具备相同的特性，便于储能组4储能。挡块8与下接头2之间的上接头1内部固装有阻尼筒3，阻尼筒3由耐高温的橡胶制成，阻尼筒3内壁截面设置有螺旋槽14。转芯5粗端圆周面一段设置有与螺旋槽14相对应的螺旋齿13，转芯5通过螺旋齿13与阻尼筒3的螺旋槽14螺纹连接。将阻尼筒3采用耐高温的橡胶制成的目的在于：一是利用橡胶摩擦系数高的特性，使转芯5与阻尼筒3保持较高的启动摩擦力，防止该保护装置在正常工作时转芯5与阻尼筒3产生转动，使井下工具的扭矩无法传递到钻杆钻头上，影响钻头的正常工作。二是使阻尼筒3具有较高的耐温特性，防止其在地下高温的作用下产生形变。该保护装置的中心设置有流通通道9（图中的虚线部分即为流通通道9）。设置流通通道9的目的在于：以便于井下工具通过流通通道9在泥浆或其他流体的配合下传递压力。该井下工具的储能保护装置工作时，上接头1与井下工具连接，下接头2与钻杆钻头连接。当钻杆钻头正常工作时，其工作扭矩小于转芯5与阻尼筒3之间的启动摩擦力，上接头1和阻尼筒3与转芯5和下接头2之间保持相对不变。井下工具通过该保护装置与钻杆钻头正常连接。当钻头钻进过程中遇到质地较硬的岩石或其他物质时产生较大的扭矩，即该扭矩大于转芯5与阻尼筒3之间的启动摩擦力时，钻杆钻头会带动下接头2和转芯5克服与阻尼筒3之间的摩擦力与其发生相对旋转。在转芯5转动过程中，转芯5的螺旋齿13会沿着阻尼筒3的螺旋槽14转动，并在螺旋槽14的作用下，转芯5向上移动挤压储能组4，储能组4受压后变形储能。而后当钻头钻进的扭矩恢复正常时，储能组4推动转芯5和下接头2下移，在转芯5下移过程中，在阻尼筒3螺旋槽的作用下，转芯会带动下接头2产生旋转，进而驱动钻头旋转破岩。当储能组4完全复位后，该保护装置即可进入下个工作循环。该井下工具的储能保护装置结构简单、设计巧妙，即具有保护井下工具的作用，又对过大的扭动能进行了合理的利用。解决了钻井过程中扭矩过大时易扭伤、扭断井下工具的问题，满足了油田使用的需要。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种井下工具的储能保护装置，它由上接头（1）、下接头（2）、阻尼筒（3）、储能组（4）和转芯（5）构成，其特征在于：上接头（1）内部通过锁紧螺母（6）和垫片（7）滑动装有转芯（5），转芯（5）一端端头固装有下接头（2），转芯（5）另一端与上接头（1）之间通过挡块（8）安装有储能组（4），挡块（8）与下接头（2）之间的上接头（1）内部固装有阻尼筒（3），阻尼筒（3）与转芯（5）螺纹连接；所述的保护装置的中心设置有流通通道（9）。

【技术特征摘要】
1.一种井下工具的储能保护装置，它由上接头（1）、下接头（2）、阻尼筒（3）、储能组（4）和转芯（5）构成，其特征在于：上接头（1）内部通过锁紧螺母（6）和垫片（7）滑动装有转芯（5），转芯（5）一端端头固装有下接头（2），转芯（5）另一端与上接头（1）之间通过挡块（8）安装有储能组（4），挡块（8）与下接头（2）之间的上接头（1）内部固装有阻尼筒（3），阻尼筒（3）与转芯（5）螺纹连接；所述的保护装置的中心设置有流通通道（9）。2.根据权利要求1所述的一种井下工具的储能保护装置，其特征在于：所述的上接头（1）一端的圆周面上设置有环形卡颈（10）；上接头（1）的内部设置有阶梯内孔（11），阶梯内孔（11）内设置有限位翼缘（12）。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘航铭，易先中，张忠，
申请(专利权)人：长江大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42