The invention discloses a torque protection device for drill string of oil and gas wells, which is mainly composed of an upper joint, a casing, a adjusting nut, a pressure sleeve, a steel ball sleeve, a clamp spring, a sealing ring, a lower joint, a thrust ball bearing, a steel ball, a disc spring, an oil injection hole pin and an exhaust hole pin, and is characterized in that the upper joint is connected with the upper drill string and transmitted to the upper drill string. Torque and drilling pressure from the drill string are connected with the lower drill string or bit; when the bit is stuck and rotated, the torque on the bit can not be used to break rock, but because of the continuous rotation of the rotary table, the torque on the drill string continues to increase; the torque composed of adjusting nuts, disc springs, pressure sleeves, steel balls, steel ball sleeves and lower joints is formed together. When the torque transmitted by the upper joint is too large, the disc spring deforms axially and the steel ball is squeezed out of the cone hole on the lower joint, which makes the upper joint and the lower joint rotate relatively empty. That is to say, the power transmitted by the turntable no longer acts directly on the lower joint, so as to avoid the situation that the drill bit and the drill string break due to excessive torque.
【技术实现步骤摘要】
一种油气井钻柱扭矩保护装置
本专利技术涉及一种钻井装置,特别是一种用于当钻头卡钻时保护油气井钻柱的装置,属于机械工程或钻井工程
技术介绍
随着全球对石油资源需求的快速增长,钻井的深度与地层的复杂程度越来越高,钻井速度慢,成本高。特别是在一些页岩气新探区,油气藏埋藏深,地层坚硬,极易发生卡钻事故。当钻头遇卡停止转动时,钻柱在井口转盘的驱动下仍然继续旋转从而使钻柱扭曲,沿钻柱长度储存扭转能量。当扭矩一旦达到破碎地层所需的值,钻柱储存的能量瞬间释放,驱动钻头快速旋转,造成钻头切削齿的损坏,影响钻头使用寿命。在此过程中,可能出现钻柱扭矩在达到破岩扭矩之前使出现钻柱断裂的情况,从而引发钻井事故。目前国内的钻井扭矩保护装置不是很多,而所公开的“机械式钻具蓄能保护工具”(201210150801.7)是一种蓄能保护装置,能保证钻头匀速的钻进,避免卡钻后所集聚的扭转能量瞬间释放造成钻头快速旋转而降低钻头的使用寿命,但是在卡钻严重时也不能有效地保护钻具,防止井下事故的发生。专利“钻头恒扭矩保护器”(201120473357.3)所公开的是一种钻头恒扭矩保护装置,该装置能够使钻头工作平稳,保持钻头和钻具的完好,达到优化高效钻进复杂地层的效果。以上两种钻井扭矩保护装置和国内其他类型的扭矩保护装置,均没有在钻头卡死的情况下起到保护钻具的效果,仍然无法避免发生井下安全事故。因此,开发一种用于在一些极限情况下可有效控制钻柱扭矩的装置,对减少安全事故及提高钻井效率具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为了克服上述难点,特提出一种油气井钻柱扭矩保护装置,用于避免当钻头卡 ...
【技术保护点】
1.一种油气井钻柱扭矩保护装置,主要由上接头(1)、外壳(2)、调节螺母(3)、压套(4)、钢珠套(5)、卡簧(6)、密封圈(7)、下接头(8)、推力球轴承(9)、钢珠(10)、碟簧(11)、注油孔销钉(12)和排气孔销钉(13)组成,其特征在于:所述上接头(1)与外壳(2)、调节螺母(3)与上接头(1)均通过螺纹连接;所述上接头(1)为阶梯轴状,设有调节螺纹(1a)与钢珠套台阶(1b),所述调节螺纹(1a)用于与调节螺母(3)配合调节碟簧(11)的弹力大小,所述钢珠套台阶(1b)为正六边形,用于套装钢珠套(5),在进行钻井作业时,由钻柱传递给上接头(1)的扭转动力可以通过配合的正六边形台阶传递给钢珠套(5);所述上接头(1)在与外壳(2)、下接头(8)配合的位置均设有密封圈(7);所述外壳(2)上设有注油孔和排气孔;所述调节螺母(3)上设有三个沿周向均布的调节孔(3a),可以通过专用工具旋转调节螺母(3)进行调节,调节螺母(3)的下端设有支撑面(3b),用于抵住碟簧(11)上端;所述压套(4)设有卡槽(4a),用于卡住碟簧(11)下端,所述压套(4)下端为圆形空腔,用于套装钢珠套(5 ...
【技术特征摘要】
1.一种油气井钻柱扭矩保护装置,主要由上接头(1)、外壳(2)、调节螺母(3)、压套(4)、钢珠套(5)、卡簧(6)、密封圈(7)、下接头(8)、推力球轴承(9)、钢珠(10)、碟簧(11)、注油孔销钉(12)和排气孔销钉(13)组成,其特征在于:所述上接头(1)与外壳(2)、调节螺母(3)与上接头(1)均通过螺纹连接;所述上接头(1)为阶梯轴状,设有调节螺纹(1a)与钢珠套台阶(1b),所述调节螺纹(1a)用于与调节螺母(3)配合调节碟簧(11)的弹力大小,所述钢珠套台阶(1b)为正六边形,用于套装钢珠套(5),在进行钻井作业时,由钻柱传递给上接头(1)的扭转动力可以通过配合的正六边形台阶传递给钢珠套(5);所述上接头(1)在与外壳(2)、下接头(8)配合的位置均设有密封圈(7);所述外壳(2)上设有注油孔和排气孔;所述调节螺母(3)上设有三个沿周向均布的调节孔(3a),可以通过专用工具旋转调节螺母(3)进行调节,调节螺母(3)的下端设有支撑面(3b),用于抵住碟簧(11)上端;所述压套(4)设有卡槽(4a),用于卡住碟簧(11)下端,所述压套(4)下端为圆形空腔,用于套装钢珠套(5)、钢珠(10)和下接头(8)并...
【专利技术属性】
技术研发人员:汤历平,王成涛,祝效华,
申请(专利权)人:西南石油大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。