一種降摩減阻扭矩離合裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種石油鉆井用工具的技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種降摩減阻扭矩離合
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在石油天然氣資源勘探開發(fā)過程中，鉆井作業(yè)有著舉足輕重的地位，是證實和摸清含油氣構(gòu)造，獲取地質(zhì)資料，開采油氣資源的重要手段。石油工業(yè)是高風(fēng)險的資金密集型、科技密集型行業(yè)，而鉆井費用占整個石油勘探開發(fā)費用的60%?80%，所以一種新的鉆井方法以及裝置對整個鉆井工程乃至石油工業(yè)都有著重要的影響。
[0003]隨著勘探開發(fā)向非常規(guī)油氣資源、深部油氣資源轉(zhuǎn)變，為了提高單井產(chǎn)量和采收率、提高油田的整體開發(fā)效益，大斜度和水平井在油氣田得到推廣。特別是頁巖氣的開發(fā)幾乎全部采用水平井鉆井方式。目前，大斜度和水平井在鉆井過程中，特別是采用彎外殼泥漿馬達(dá)進(jìn)行滑動鉆進(jìn)過程中，由于鉆柱不旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致鉆柱扭矩、摩阻大，井眼不清潔，托壓等一系列難題。
[0004]目前國外未見到此類井下工具的報道或?qū)＠瑖鴥?nèi)勝利油田有一正在公示的專利，但其通過改變懸重來下傳控制信號和施加離合器嚙合控制力，該方法不適合于大斜度井和水平井，因在此狀況下，鉆柱與井壁的摩擦作用使軸向運動以及軸向力的傳遞變得不確定。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、操作平穩(wěn)、能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制、可根據(jù)需要在鉆進(jìn)過程中控制鉆具平穩(wěn)傳遞扭矩或分離扭矩，有利于降低鉆柱摩阻和扭矩，減輕或防止鉆進(jìn)托壓，提高大斜度井、水平井及大位移井鉆井技術(shù)水平的降摩減阻扭矩離合裝置。
[0006]本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):一種降摩減阻扭矩離合裝置，它包括上接頭、下接頭以及依次設(shè)置在上接頭和下接頭之間的密封套、電器接頭、中間接頭和推壓液缸體，所述的推壓液缸體插裝在下接頭內(nèi)，下接頭與推壓液缸體之間設(shè)置有旋轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)，所述的推壓液缸體內(nèi)設(shè)置有活塞軸，活塞軸上安裝有密封于推壓液缸體內(nèi)、可沿推壓液缸體移動的活塞，活塞軸的上、下端部分分別設(shè)置在中間接頭和下接頭內(nèi)，活塞軸的上端部分與中間接頭之間設(shè)置有分流器，所述的下接頭內(nèi)設(shè)置有牙嵌離合器，牙嵌離合器的內(nèi)牙體安裝在下接頭內(nèi)，牙嵌離合器的外牙體安裝在活塞軸的下端部分，所述的推壓液缸體的上端設(shè)置有可控進(jìn)液口 A和可控進(jìn)液口 B，中間接頭內(nèi)設(shè)置有用于控制可控進(jìn)液口 A和可控進(jìn)液口 B啟閉的電磁控制閥，所述的密封套內(nèi)設(shè)置有電子板和用于接收地面所傳遞信息的傳感器，傳感器與電子板連接，電子板與電磁控制閥連接。
[0007]所述的下接頭內(nèi)設(shè)置有多組牙嵌離合器。
[0008]所述的旋轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)由哈弗連接螺紋和兩個哈弗軸承組成，兩個哈弗軸承安裝在下接頭與推壓液缸體之間，哈弗連接螺紋設(shè)置在兩個哈弗軸承之間。
[0009]所述的電器接頭上設(shè)置有電池組，上接頭與傳感器之間設(shè)置有緩沖件，密封套內(nèi)且位于傳感器的外壁上設(shè)置有電器筒。
[0010]本實用新型具有以下優(yōu)點:(1)本實用新型的下接頭內(nèi)設(shè)置有牙嵌離合器，當(dāng)在傳遞鉆柱軸向拉、壓作用的同時，根據(jù)鉆井工況需要，由地面改變鉆井泵排量產(chǎn)生信號的方式，遙控電磁控制閥的控制位置，從而控制活塞的運動方向，利用泥漿壓力使牙嵌離合器處于嚙合或分離狀態(tài)，從而在本裝置下部與上部鉆具之間傳遞或分離扭矩，從而實現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制，有利于降低鉆柱摩阻和扭矩，減輕或防止鉆進(jìn)托壓，提高大斜度井、水平井及大位移井鉆井技術(shù)水平。(2)實用新型能夠在用彎外殼泥漿馬達(dá)進(jìn)行定向鉆井時，不需起鉆，通過地面遙控分離鉆柱扭矩，使上部鉆柱能處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，從而大幅度降低鉆柱摩阻，解決托壓難題，此外，在需要采用復(fù)合鉆井時，不需起鉆，通過地面遙控即可恢復(fù)鉆柱扭矩傳遞，延長了使用壽命，提高了大斜度定向井和水平井井鉆井技術(shù)。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖中，1-上接頭，2-下接頭，3-密封套，4-電器接頭，5-中間接頭，6_推壓液缸體，7-活塞軸，8-活塞，9-分流器，10-內(nèi)牙體，11-外牙體，12-可控進(jìn)液口 A，13-可控進(jìn)液口B，14-電磁控制閥，15-電子板，16-傳感器，17-哈弗連接螺紋，18-哈弗軸承，19-電池組，20-緩沖件，21-電器筒。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步的描述，本實用新型的保護(hù)范圍不局限于以下所述:
[0014]如圖1所示，一種降摩減阻扭矩離合裝置，它包括上接頭1、下接頭2以及依次設(shè)置在上接頭I和下接頭2之間的密封套3、電器接頭4、中間接頭5和推壓液缸體6，所述的推壓液缸體6插裝在下接頭2內(nèi)，下接頭2與推壓液缸體6之間設(shè)置有旋轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)，所述的旋轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)由哈弗連接螺紋17和兩個哈弗軸承18組成，兩個哈弗軸承18安裝在下接頭2與推壓液缸體6之間，哈弗連接螺紋17設(shè)置在兩個哈弗軸承18之間，旋轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)既能支撐下接頭2和推壓液缸體6之間傳遞鉆壓，又能支撐下接頭2和推壓液缸體6之間的相對轉(zhuǎn)動。如圖1所示，推壓液缸體6內(nèi)設(shè)置有活塞軸7，活塞軸7上安裝有密封于推壓液缸體6內(nèi)、可沿推壓液缸體6移動的活塞8，活塞軸7的上、下端部分分別設(shè)置在中間接頭5和下接頭2內(nèi)，活塞軸7的上端部分與中間接頭5之間設(shè)置有分流器9。如圖1所示，下接頭2內(nèi)設(shè)置有牙嵌離合器，牙嵌離合器的內(nèi)牙體10安裝在下接頭2內(nèi)，牙嵌離合器的外牙體11安裝在活塞軸7的下端部分。如圖1所示，推壓液缸體6的上端設(shè)置有可控進(jìn)液口 A12和可控進(jìn)液口 B13，中間接頭5內(nèi)設(shè)置有用于控制可控進(jìn)液口 A12和可控進(jìn)液口 B13啟閉的電磁控制閥14，電磁控制閥14控制泥漿流動方向，當(dāng)電磁控制閥14控制泥漿經(jīng)可控進(jìn)液口 A12進(jìn)入推壓液缸體6時，泥漿作用到活塞8的上端面，活塞軸7向下運動，牙嵌離合器的內(nèi)牙體10和外牙體11處于嚙合狀態(tài)，下部鉆具與上部鉆具間傳遞扭矩，同時位于活塞8下部的泥漿經(jīng)可控進(jìn)液口 B13流出；當(dāng)電磁控制閥14控制泥漿經(jīng)可控進(jìn)液口 B13進(jìn)入推壓液缸體6時，泥漿作用到活塞的下端面，活塞軸7向上運動，牙嵌離合器的內(nèi)牙體10和外牙體11處于分離狀態(tài)，下部鉆具與上部鉆具間獨立旋轉(zhuǎn)，彼此間不傳遞扭矩，同時位于活塞8上部的泥漿經(jīng)可控進(jìn)液口 A12流出。
[0015]如圖1所示，所述的密封套3內(nèi)設(shè)置有電子板15和用于接收地面所傳遞信息的傳感器16，傳感器16與電子板15連接，電子板15與電磁控制閥14連接。
[0016]所述的下接頭2內(nèi)設(shè)置有多組牙嵌離合器。
[0017]如圖1所示，所述的電器接頭4上設(shè)置有電池組19，電池組19為電磁控制閥14、傳感器16提供電能；密封套3內(nèi)且位于傳感器16的外壁上設(shè)置有電器筒21。上接頭I與傳感器16之間設(shè)置有緩沖件20。
[0018]如圖1所示，一種降摩減阻的方法，它包括以下步驟:
[0019]S1、先將該井下扭矩離合器裝置安裝在井下鉆柱上，根據(jù)鉆井工作的要求，當(dāng)需要上部鉆具與下部鉆具之間傳遞扭矩時，在不起鉆的情況下，先在地面改變鉆井液排量，傳感器16感應(yīng)到地面的變排量信息，并經(jīng)電子板15解釋成對應(yīng)的電磁控制閥14的控制信號，電磁控制閥14控制泥漿經(jīng)可控進(jìn)液口 A12進(jìn)入推壓液缸體6內(nèi)，泥漿作用到活塞8的上端面，活塞軸7向下運動，牙嵌離合器的內(nèi)牙體10和外牙體11處于嚙合狀態(tài)，下部鉆具與上部鉆具間傳遞扭矩，同時位于活塞8下部的泥漿經(jīng)可控進(jìn)液口 B13流出；
[0020]S2、當(dāng)需要上部鉆具與下部鉆具之間不傳遞扭矩時，在不起鉆的情況下，由地面將信息傳遞到傳感器16上，傳感器16上的信號經(jīng)電子板15解釋成對應(yīng)的電磁控制閥14的控制信號，電磁控制閥14控制泥漿經(jīng)可控進(jìn)液口 B13進(jìn)入推壓液缸體6內(nèi)，泥漿作用到活塞的下端面，活塞軸7向上運動，牙嵌離合器的內(nèi)牙體10和外牙體11處于分離狀態(tài)，下部鉆具與上部鉆具彼此不傳遞扭矩，同時位于活塞8上部的泥漿經(jīng)可控進(jìn)液口 A12流出，從而有利于降低鉆柱摩阻和扭矩，減輕或防止鉆進(jìn)托壓。
[0021]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)理解本實用新型并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進(jìn)行改動。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動和變化不脫離本實用新型的精神和范圍，則都應(yīng)在本實用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種降摩減阻扭矩離合裝置，其特征在于:它包括上接頭(U、下接頭(2)以及依次設(shè)置在上接頭(I)和下接頭(2)之間的密封套(3)、電器接頭(4)、中間接頭(5)和推壓液缸體(6)，所述的推壓液缸體(6)插裝在下接頭(2)內(nèi)，下接頭(2)與推壓液缸體(6)之間設(shè)置有旋轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)，所述的推壓液缸體(6)內(nèi)設(shè)置有活塞軸(7)，活塞軸(7)上安裝有密封于推壓液缸體(6)內(nèi)、可沿推壓液缸體(6)移動的活塞(8)，活塞軸(7)的上、下端部分分別設(shè)置在中間接頭(5)和下接頭(2)內(nèi)，活塞軸(7)的上端部分與中間接頭(5)之間設(shè)置有分流器(9)，所述的下接頭(2)內(nèi)設(shè)置有牙嵌離合器，牙嵌離合器的內(nèi)牙體(10)安裝在下接頭(2)內(nèi)，牙嵌離合器的外牙體(11)安裝在活塞軸(7)的下端部分，所述的推壓液缸體(6)的上端設(shè)置有可控進(jìn)液口 A (12)和可控進(jìn)液口 B (13)，中間接頭(5)內(nèi)設(shè)置有用于控制可控進(jìn)液口 A (12)和可控進(jìn)液口 B (13)啟閉的電磁控制閥(14)，所述的密封套(3)內(nèi)設(shè)置有電子板(15)和用于接收地面所傳遞信息的傳感器(16)，傳感器(16)與電子板(15)連接，電子板(15 )與電磁控制閥(14 )連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降摩減阻扭矩離合裝置，其特征在于:所述的下接頭(2)內(nèi)設(shè)置有多組牙嵌離合器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降摩減阻扭矩離合裝置，其特征在于:所述的旋轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)由哈弗連接螺紋(17 )和兩個哈弗軸承(18 )組成，兩個哈弗軸承(18 )安裝在下接頭(2 )與推壓液缸體(6)之間，哈弗連接螺紋(17)設(shè)置在兩個哈弗軸承(18)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降摩減阻扭矩離合裝置及方法，其特征在于:所述的電器接頭(4)上設(shè)置有電池組(19)，上接頭(I)與傳感器(16)之間設(shè)置有緩沖件(20)，密封套(3)內(nèi)且位于傳感器(16)的外壁上設(shè)置有電器筒(21)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種降摩減阻扭矩離合裝置，它包括上接頭（1）、下接頭（2）、電器接頭（4）、中間接頭（5）和推壓液缸體（6），活塞軸（7）的上、下端部分分別設(shè)置在中間接頭（5）和下接頭（2）內(nèi)，中間接頭（5）內(nèi)設(shè)置有電磁控制閥（14），下接頭（2）內(nèi)設(shè)置有牙嵌離合器，牙嵌離合器的外牙體（11）安裝在活塞軸（7）的下端部分，密封套（3）內(nèi)設(shè)置有電子板（15）和用于接收地面所傳遞信息的傳感器（16）。本實用新型的有益效果是：可根據(jù)需要在鉆進(jìn)過程中控制鉆具平穩(wěn)傳遞扭矩或分離扭矩，有利于降低鉆柱摩阻和扭矩，減輕或防止鉆進(jìn)托壓，提高大斜度井、水平井及大位移井鉆井技術(shù)水平。
【IPC分類】E21B17-10
【公開號】CN204436281
【申請?zhí)枴緾N201520033719
【發(fā)明人】陳平, 黃萬志, 汪興明, 馬天壽, 董廣建
【申請人】西南石油大學(xué)
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年1月19日