一种防止钻柱扭断的工具制造技术

一种防止钻柱扭断的工具，主要由上接头、壳体、调压螺钉、推力球轴承、下接头、密封圈、弹簧和传动销钉所组成，其特征在于：在进行钻井作业时，扭矩通过上接头，再由传动销钉传递给下接头，此时由于传动销钉卡在圆弧槽内，所以可以带动下接头一起旋转，进行钻进；当下端钻头遇到阻碍停止旋转时，与钻头连接的下接头停止旋转，上接头在上端钻柱的带动下扭矩集聚，一旦达到将传动销钉挤出圆弧槽的扭矩大小时，上接头相对下接头空转，从而保护井下工具免于因扭矩过大而造成扭断事故。

【技术实现步骤摘要】
一种防止钻柱扭断的工具
本技术涉及一种钻井工具，特别是一种用于保护井下工具免于因钻柱上的扭矩过大而将钻柱扭断的装置，属于机械工程或钻井工程

技术介绍
随着国内外钻井技术的飞速发展，钻井速度相比于过去有了很大的提高，但是问题也随之而来。在钻进过程中钻头时常因为扭矩过大或不稳定出现失速等情况，并且由于钻井的深度与地层的复杂程度越来越高，容易出现井壁坍塌、缩径，造成钻头卡钻等现象。一旦钻头出现卡钻现象，由于转盘持续旋转，钻柱上的扭矩将持续增加，持续增大的扭矩可能造成钻柱扭断的现象出现。目前国内主要的扭矩保护装置是一种蓄能缓冲装置，申请号201510867447.3所公开的“一种保护井下螺杆钻具和钻头组合的缓冲蓄能装置”，主要由主轴、蓄能组件和套于主轴上的壳体组成；该装置通过蓄能组件来调整钻头所承受的钻压大小，减小震动同时传递扭矩，防止过大的扭矩对螺杆钻具和钻头造成损害，对螺杆钻具和钻头起到一定的缓冲和保护作用。而专利“钻头保护器”(申请号201721165840.9)所公开的装置主要用于减少井底钻具弯曲，保持钻头始终紧贴井底转速均匀，预防因送钻不均失速造成钻头的破坏。以上两种装置是比较典型的井下工具保护装置，国内其他的扭矩保护装置也大都如此，并没有在钻头卡死时保护井下工具免受破坏的功能。因此研制一种在钻头卡死时保护井下工具免受破坏的装置具有重要意义。
技术实现思路
本技术的目的是：为了克服上述难点，特提出一种防止钻柱扭断的工具。为了达到上述目的，本技术采用的技术方案是：一种防止钻柱扭断的工具，主要由上接头、壳体、调压螺钉、推力球轴承、下接头、密封圈、弹簧和传动销钉所组成，其特征在于：所述上接头和壳体通过螺纹连接，二者所形成的环形空腔内套装下接头；所述上接头为阶梯轴，其中部台阶处设有八个沿圆周方向均匀布置的圆弧槽，用于装配传动销钉；所述上接头下端与下接头配合处设有密封圈槽，用于安装密封圈防止高压流体逆向流入圆弧槽处；所述下接头的上端设有八个径向螺栓孔；所述传动销钉设有半球体和圆柱台阶，所述圆柱台阶用于扶正弹簧，所述半球体在弹簧的弹力作用下卡入上接头的圆弧槽内；所述弹簧下端抵在传动销钉上，上端抵在调压螺钉上；所述调压螺钉通过螺纹安装于下接头的径向螺栓孔内，调压螺钉上设有使用专用工具进行旋转的凹槽，从而调节弹簧的压缩量以及调节传动销钉的压力大小，使得装置能够传递不同的扭矩并满足不同情况的钻井需求；在进行钻井作业时，扭矩通过上接头，再由传动销钉传递给下接头，此时由于传动销钉卡在圆弧槽内，所以可以带动下接头一起旋转，进行钻进；当下端钻头遇到阻碍停止旋转时，与钻头连接的下接头停止旋转，上接头在上端钻柱的带动下扭矩集聚，一旦达到将传动销钉挤出圆弧槽的扭矩大小时，上接头相对下接头空转，从而保护井下工具免于因扭矩过大而造成扭断事故。与现有技术相比，本技术具有的有益效果是：(1)本申请的防钻柱扭断工具的结构简单，加工方便，装配快捷。(2)本工具能够通过调节弹簧的压力大小，从而调节传动的扭矩，并且可以通过在轴向增设多排扭矩保护机构，形成多排传动，更能满足各种不同地层条件的钻井作业。附图说明图1是本技术一种防止钻柱扭断的工具的结构示意图；图2是本技术中上接头的结构示意图；图3是图1中的A-A剖面示意图；图4是图1中I部分的局部放大图；图5是本技术中传动销钉的结构示意图。图中：1.上接头，1a.圆弧槽，2.壳体，3.调压螺钉，4.推力球轴承，5.下接头，6.密封圈，7.弹簧，8.传动销钉，8a.半球体，8b.圆柱台阶。具体实施方式如图1-图5所示，一种防止钻柱扭断的工具，主要由上接头1、壳体2、调压螺钉3、推力球轴承4、下接头5、密封圈6、弹簧7和传动销钉8所组成，其特征在于：所述上接头1和壳体2通过螺纹连接，二者所形成的环形空腔内套装下接头5；所述上接头1为阶梯轴，其中部台阶处设有八个沿圆周方向均匀布置的圆弧槽1a，用于装配传动销钉8；所述上接头1下端与下接头5配合处设有密封圈槽，用于安装密封圈6防止高压流体逆向流入圆弧槽1a处；所述下接头5的上端设有八个径向螺栓孔；所述传动销钉8设有半球体8a和圆柱台阶8b，所述圆柱台阶8b用于扶正弹簧7，所述半球体8a在弹簧7的弹力作用下卡入上接头1的圆弧槽1a内；所述弹簧7下端抵在传动销钉8上，上端抵在调压螺钉3上；所述调压螺钉3通过螺纹安装于下接头5的径向螺栓孔内，调压螺钉3上设有使用专用工具进行旋转的凹槽，从而调节弹簧7的压缩量以及调节传动销钉8的压力大小，使得装置能够传递不同的扭矩并满足不同情况的钻井需求；在进行钻井作业时，扭矩通过上接头1，再由传动销钉8传递给下接头5，此时由于传动销钉8卡在圆弧槽1a内，所以可以带动下接头5一起旋转，进行钻进；当下端钻头遇到阻碍停止旋转时，与钻头连接的下接头5停止旋转，上接头1在上端钻柱的带动下扭矩集聚，一旦达到将传动销钉8挤出圆弧槽1a的扭矩大小时，上接头1相对下接头5空转，从而保护井下工具免于因扭矩过大而造成扭断事故。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防止钻柱扭断的工具，主要由上接头(1)、壳体(2)、调压螺钉(3)、推力球轴承(4)、下接头(5)、密封圈(6)、弹簧(7)和传动销钉(8)所组成，其特征在于：所述上接头(1)和壳体(2)通过螺纹连接，二者所形成的环形空腔内套装下接头(5)；所述上接头(1)为阶梯轴，其中部台阶处设有八个沿圆周方向均匀布置的圆弧槽(1a)，用于装配传动销钉(8)；所述上接头(1)下端与下接头(5)配合处设有密封圈槽，用于安装密封圈(6)防止高压流体逆向流入圆弧槽(1a)处；所述下接头(5)的上端设有八个径向螺栓孔；所述传动销钉(8)设有半球体(8a)和圆柱台阶(8b)，所述圆柱台阶(8b)用于扶正弹簧(7)，所述半球体(8a)在弹簧(7)的弹力作用下卡入上接头(1)的圆弧槽(1a)内；所述弹簧(7)下端抵在传动销钉(8)上，上端抵在调压螺钉(3)上；所述调压螺钉(3)通过螺纹安装于下接头(5)的径向螺栓孔内，调压螺钉(3)上设有使用专用工具进行旋转的凹槽，从而调节弹簧(7)的压缩量以及调节传动销钉(8)的压力大小，使得装置能够传递不同的扭矩并满足不同情况的钻井需求；在进行钻井作业时，扭矩通过上接头(1)，再由传动销钉(8)传递给下接头(5)，此时由于传动销钉(8)卡在圆弧槽(1a)内，所以可以带动下接头(5)一起旋转，进行钻进；当下端钻头遇到阻碍停止旋转时，与钻头连接的下接头(5)停止旋转，上接头(1)在上端钻柱的带动下扭矩集聚，一旦达到将传动销钉(8)挤出圆弧槽(1a)的扭矩大小时，上接头(1)相对下接头(5)空转，从而保护井下工具免于因扭矩过大而造成扭断事故。...

【技术特征摘要】
1.一种防止钻柱扭断的工具，主要由上接头(1)、壳体(2)、调压螺钉(3)、推力球轴承(4)、下接头(5)、密封圈(6)、弹簧(7)和传动销钉(8)所组成，其特征在于：所述上接头(1)和壳体(2)通过螺纹连接，二者所形成的环形空腔内套装下接头(5)；所述上接头(1)为阶梯轴，其中部台阶处设有八个沿圆周方向均匀布置的圆弧槽(1a)，用于装配传动销钉(8)；所述上接头(1)下端与下接头(5)配合处设有密封圈槽，用于安装密封圈(6)防止高压流体逆向流入圆弧槽(1a)处；所述下接头(5)的上端设有八个径向螺栓孔；所述传动销钉(8)设有半球体(8a)和圆柱台阶(8b)，所述圆柱台阶(8b)用于扶正弹簧(7)，所述半球体(8a)在弹簧(7)的弹力作用下卡入上接头(1)的圆弧槽(1a)内；所述...

【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：新型
国别省市：四川,51