钻探安全接手及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种钻探安全接手，包括：下接手、中接手、上接手、花键机构、弹性机构，下接手的后端部设置有下接手棘齿，中接手轴向设置有中接手内腔，中接手内腔的中部内壁设置有花键槽；上接手的后端设置有上接手沉孔，上接手沉孔的内壁设置有上接手内螺纹；下接手、上接手分别螺纹连接在中接手两端，花键机构安装在中接手内腔，花键机构位于下接手、上接手之间；花键机构在外壁设置有花键齿，在端部设置有棘轮齿，花键齿插接在花键槽内，棘轮齿、下接手棘齿相啮合；弹性机构安装在花键机构、上接手之间。本发明专利技术还公开了一种钻探安全接手的使用方法。本发明专利技术能够最大限度保障钻杆、钻具的使用安全，大幅度减少孔内事故中钻杆打捞的处理时间。间。间。

【技术实现步骤摘要】
钻探安全接手及其使用方法


[0001]本专利技术属于钻探设备
，具体涉及一种钻探安全接手及其使用方法。

技术介绍

[0002]地质岩心钻探通常使用岩心管单管钻进作为主要施工手段。岩心管上接钻杆，采用投球止水干钻式取芯方式。
[0003]由于沉积岩地层及其不稳定，如果钻进中偶发岩心管卡钻、烧钻等事故，在常规强力起拔钻具无果后，只能采取反钻杆的方式处理事故，使用反丝钻杆、钻具对原孔内正丝钻具进行打捞，在处理完岩心管上端所有钻杆后，方可采用套管对岩心管进行打捞。整个事故处理时间从几小时到十几天不等，整个事故处理过程需要频繁提下放反丝钻杆，工人劳动强度大，会耗费大量人力、物力，且极易发生人身伤害事故。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种钻探安全接手及其使用方法，能够最大限度保障钻杆、钻具的使用安全，大幅度减少孔内事故中钻杆打捞的处理时间。
[0005]为达到上述目的，本专利技术使用的技术解决方案是：
[0006]钻探安全接手，包括：下接手、中接手、上接手、花键机构、弹性机构，下接手的前端设置有下接手外螺纹，下接手的后端部设置有下接手棘齿；中接手轴向设置有中接手内腔，中接手内腔的两端内壁分别设置有中接手内螺纹，中部内壁设置有花键槽；上接手的前端外壁设置有上接手外螺纹，后端设置有上接手沉孔，上接手沉孔的内壁设置有上接手内螺纹；下接手、上接手分别螺纹连接在中接手两端，花键机构安装在中接手内腔，花键机构位于下接手、上接手之间；花键机构在外壁设置有花键齿，在端部设置有棘轮齿，花键齿插接在花键槽内，棘轮齿、下接手棘齿相啮合；弹性机构安装在中接手内腔，并位于花键机构、上接手之间。
[0007]进一步，下接手包括依次首尾相连接的下接手头段、下接手中段、下接手尾段，下接手头段、下接手尾段设置有下接手外螺纹，下接手尾段通过螺纹连接在中接手内腔。
[0008]进一步，下接手头段的外壁为锥面，锥面水平方向夹角为0
‑6°
之间，下接手外螺纹设置在下接手锥面上；上接手沉孔为内壁为锥形面，锥形面与轴线夹角为0
‑6°
。
[0009]进一步，上接手的前端设置有O型圈，O型圈位于上接手外螺纹末端。
[0010]进一步，下接手棘齿的斜面水平夹角为0
‑
15
°
，棘轮齿的斜面水平夹角为0
‑
15
°
。
[0011]进一步，下接手外螺纹、上接手外螺纹、中接手内螺纹的水平夹角为0
‑2°
。
[0012]进一步，下接手的轴向设置有下接手内腔，上接手的轴向设置有上接手内腔，花键机构轴向设置有花键通孔，下接手内腔、花键通孔、上接手内腔、上接手沉孔相连通。
[0013]进一步，下接手中段的两端外壁分别设置有下接手挡环，两个下接手挡环之间的下接手中段的外壁形状为八面体或者六面体；上接手的中段外壁设置有安装环槽，安装环槽的外壁形状为八面体或者六面体。
[0014]钻探安全接手的使用方法，包括：
[0015]将钻探安全接手连接在岩心管与钻杆之间，下接手的下接手头段连接在岩心管上，上接手的上接手沉孔连接在钻杆的端部；
[0016]当钻具正转运行时，下接手与花键机构处于闭锁状态，下接手、上接手与中接手的螺纹连接处于锁紧状态，钻探安全接手传递钻杆的扭矩，带动岩心管转动；
[0017]当钻具反转运行时，反转扭矩小于扭矩设定值时，棘轮齿与下接手棘齿相对滑动，花键机构不传递扭力；弹性机构提供压力，弹性机构挤压花键机构后端，棘轮齿与下接手棘齿保持贴合；
[0018]当反转扭矩大于扭矩设定值时，弹性机构挤压花键机构后端，棘轮齿推动下接手棘齿，花键机构传递推力给下接手的下接手尾段，下接手与中接手的螺纹连接松开，下接手随着岩心管置于孔底，中接手、上接手随钻杆取出孔内。
[0019]优选的，钻探安全接手的组装过程包括：将下接手的下接手尾段通过螺纹连接在中接手前端的中接手内腔，旋紧下接手、中接手的连接；将花键机构的花键齿插接在花键槽内，棘轮齿与下接手棘齿互相咬合；弹性机构安装在中接手内腔，O型圈安装在上接手的前端，使上接手的前端连接在中接手后端的中接手内腔，旋紧上接手、中接手的连接。
[0020]本专利技术技术效果包括：
[0021]利用钻探安全接手，能够最大限度保障钻杆、钻具的使用安全，大幅度减少孔内事故中钻杆打捞的处理时间，减少施工人员的劳动强度，减少人为事故的发生，提高工作效率。
[0022]钻探安全接手结构巧妙、合理，正常钻进时作为普通接手使用，稳定性、密封性优良；反转时，下接手不存在脱扣掉落风险；处理事故过程中，超过额定扭矩载荷可反转脱开，实现快速有效的处理孔内事故，降低事故成本和风险。
附图说明
[0023]图1是本专利技术中钻探安全接手的剖面结构示意图；
[0024]图2是本专利技术中下接手的剖面结构示意图；
[0025]图3是本专利技术中下接手后端的结构示意图；
[0026]图4是本专利技术中下接手棘齿的延A
‑
B
‑
C方向的展开图；
[0027]图5是本专利技术中中接手的剖面结构示意图；
[0028]图6是本专利技术中I
‑
I向的剖面图；
[0029]图7是本专利技术中上接手的剖面结构示意图；
[0030]图8是本专利技术中花键机构的剖面结构示意图；
[0031]图9是本专利技术中花键机构的棘轮齿一侧的结构示意图；
[0032]图10是本专利技术中棘轮齿沿着D
‑
E
‑
F方向的展开图。
具体实施方式
[0033]以下描述充分地示出本专利技术的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践和再现。
[0034]如图1所示，是本专利技术中钻探安全接手的剖面结构示意图。
[0035]钻探安全接手采用三段式连接，其结构包括：下接手1、中接手2、上接手3，下接手1、上接手3分别位于中接手2两侧，下接手1、上接手3与中接手2通过螺纹连接。
[0036]在中接手2轴向设置有中接手内腔21，中接手内腔21设置有花键机构4，花键机构4还能够传递扭矩；花键机构4位于下接手1、上接手3之间，利用花键机构4能够防止螺纹正转过载啮合，发生粘连现象。
[0037]为了防止安全接手反转过程中下接手1脱落，在中接手2的内腔设置有弹性机构5，弹性机构5位于花键机构4、上接手3之间。弹性机构5使中接手2中的花键机构4的压紧，使钻探安全接手反转过程中下接手1不易脱落，只有超出额定扭矩载荷后(利用扳手工具分离下接手1、中接手2)下接手1才可脱离中接手2，起到安全保护作用。
[0038]如图2所示，是本专利技术中下接手1的剖面结构示意图；如图3所示，是本专利技术中下接手1后端的结构示意图。
[0039]下接手1的轴向设置有下接手内腔14，下接手1包括依次首尾相连接的下接手头段11、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钻探安全接手，其特征在于，包括：下接手、中接手、上接手、花键机构、弹性机构，下接手的前端设置有下接手外螺纹，下接手的后端部设置有下接手棘齿；中接手轴向设置有中接手内腔，中接手内腔的两端内壁分别设置有中接手内螺纹，中部内壁设置有花键槽；上接手的前端外壁设置有上接手外螺纹，后端设置有上接手沉孔，上接手沉孔的内壁设置有上接手内螺纹；下接手、上接手分别螺纹连接在中接手两端，花键机构安装在中接手内腔，花键机构位于下接手、上接手之间；花键机构在外壁设置有花键齿，在端部设置有棘轮齿，花键齿插接在花键槽内，棘轮齿、下接手棘齿相啮合；弹性机构安装在中接手内腔，并位于花键机构、上接手之间。2.如权利要求1所述的钻探安全接手，其特征在于，下接手包括依次首尾相连接的下接手头段、下接手中段、下接手尾段，下接手头段、下接手尾段设置有下接手外螺纹，下接手尾段通过螺纹连接在中接手内腔。3.如权利要求2所述的钻探安全接手，其特征在于，下接手头段的外壁为锥面，锥面水平方向夹角为0
‑6°
之间，下接手外螺纹设置在下接手锥面上；上接手沉孔为内壁为锥形面，锥形面与轴线夹角为0
‑6°
。4.如权利要求1所述的钻探安全接手，其特征在于，上接手的前端设置有O型圈，O型圈位于上接手外螺纹末端。5.如权利要求1所述的钻探安全接手，其特征在于，下接手棘齿的斜面水平夹角为0
‑
15
°
，棘轮齿的斜面水平夹角为0
‑
15
°
。6.如权利要求1所述的钻探安全接手，其特征在于，下接手外螺纹、上接手外螺纹、中接手内螺纹的水平夹角为0
‑2°

【专利技术属性】
技术研发人员：魏冬哲，张海滨，王京泉，
申请(专利权)人：核工业二零八大队，
类型：发明
国别省市：