一种水平井钻压控制工具 |
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| 申请号 | CN201510006405.0 | 申请日 | 2015-01-07 | 公开(公告)号 | CN104594837A | 公开(公告)日 | 2015-05-06 |
| 申请人 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司; | 发明人 | 徐迎新; 席仲琛; 周真; 谢涛; 韩静静; 陈万林; 柳志勇; 高红平; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种 水 平钻压控制工具，包括上接头，上接头固定连接有外筒，所述外筒的另一端固定连接有挡盖；所述上接头内部设置有芯轴，所述芯轴的一端延伸出挡盖与位于挡盖下端的下接头固定连接，所述芯轴的外表面与上接头的内表面、挡盖的内表面密封 接触 ；所述外筒上设置的台阶和芯轴上的限位凸板密封接触，限位凸板、台阶和上接头之间形成的空腔为进液腔，所述挡盖的第一端面上固定连接有 弹簧 ，弹簧的另一端连接在限位凸板的下端面上。当推动芯轴和下接头沿工具轴向移动，工具中的限位凸板限 制芯 轴沿其轴向移动的距离，给下接头提供一个稳定连续的、由下接头沿其轴向移动距离控制的钻压。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种水平钻压控制工具，其特征在于：包括上接头（1），上接头（1）固定连接有外筒（2），所述外筒（2）的内壁上设有台阶（14），所述外筒（2）的另一端固定连接有挡盖（4）； |
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| 说明书全文 | 一种水平井钻压控制工具技术领域背景技术[0002] 目前还无专门的用于水平井钻铣作业钻压控制的井下工具，传统的钻压施加方式明显具有钻压大小不可知、不可量度，地面不易精确操作等缺点。水平井钻铣工艺技术中,水平井筒轴向钻压的施加是一个难题，目前，水平井筒轴向钻压的施加主要靠上部钻具重量，此种传统钻压施加方式具有明显的缺点：其一、加压大小不可量度。由于水平井筒的存在，地面垂直施加的钻压在转化为井底水平推力的过程中，往往要克服管柱与套管内壁的摩擦力、管柱轴向压缩变形、管柱弯曲或屈曲变形等，传递至被钻铣物或被打捞物时，其大小不可知且不可量度。 [0004] 其二、地面不易操作。传统钻压施加方式中，井底钻压的大小通过地面的送钻量来控制，而水平井筒中管柱复杂的力学特征使得这种控制方式不可靠，往往不能得到预想的钻压，盲目在井口施加太大的垂向钻压，会造成憋泵、被钻铣物下移、损坏工具等情况发生。 发明内容[0005] 为了克服加压大小不可量度，地面操作不易的问题，本发明提供一种水平钻压控制工具，其能提供稳定连续、大小可知、可调控的钻压。当推动芯轴和下接头沿工具轴向移动，工具中的限位机构限制芯轴沿其轴向移动的距离，从而给下接头提供一个稳定连续的、由下接头沿其轴向移动距离控制的钻压。 [0006] 本发明采用的技术方案：一种水平钻压控制工具，包括上接头，上接头固定连接有外筒，所述外筒的另一端固定连接有挡盖； 所述上接头内部设置有芯轴，所述芯轴的一端延伸出挡盖与位于挡盖下端的下接头固定连接，所述芯轴的外表面与上接头的内表面、挡盖的内表面密封接触； 所述外筒上设置的台阶和芯轴上的限位凸板密封接触，限位凸板、台阶和上接头之间形成的空腔为进液腔，所述进液腔与设置在芯轴上设置的水眼导通，所述外筒、限位凸板和挡盖之间形成的空腔为复位腔； 所述挡盖的第一端面上固定连接有弹簧，弹簧的另一端连接在限位凸板的下端面上。 [0007] 所述芯轴的外表面和上接头的内表面的横截面为正六边形，可相互滑动。 [0008] 挡盖的内表面和芯轴的外表面的横截面均为正六边形，可相互滑动。 [0009] 所述上接头与芯轴之间通过密封圈密封连接。 [0011] 本发明的有益效果为：本发明在此用于水平井钻铣作业的一种水平钻压控制工具中设置了复位腔，当推动芯轴和下接头沿工具轴向移动，工具中的限位凸板限制芯轴沿其轴向移动的距离，从而给下接头提供一个稳定连续的、由下接头沿其轴向移动距离控制的钻压。 附图说明[0013] 图1是水平井钻压控制工具的结构示意图。 [0014] 图中：1、上接头；2、外筒；3、芯轴；4挡盖；5下接头；6、复位腔；7进液腔；8、芯轴上的水眼；9、密封圈；10、限位凸板；11、下端面；12、第一端面；13、第二端面、14，台阶；15、弹簧。 具体实施方式[0015] 实施例1：为了克服加压大小不可量度，地面操作不易的问题，本发明提供一种水平钻压控制工具，其能提供稳定连续、大小可知、可调控的钻压。当推动芯轴和下接头沿工具轴向移动，工具中的限位机构限制芯轴沿其轴向移动的距离，从而给下接头提供一个稳定连续的、由下接头沿其轴向移动距离控制的钻压。 [0016] 如图1所示的一种水平钻压控制工具，包括上接头1，上接头1固定连接有外筒2，所述外筒2的另一端固定连接有挡盖4；所述上接头1内部设置有芯轴3，所述芯轴3的一端延伸出挡盖4与位于挡盖4下端的下接头5固定连接，所述芯轴3的外表面与上接头1的内表面、挡盖4的内表面密封接触； 所述外筒2上设置的台阶14和芯轴3上的限位凸板10密封接触，限位凸板10、台阶 14和上接头1之间形成的空腔为进液腔7，所述进液腔7与设置在芯轴3上设置的水眼8导通，所述外筒2、限位凸板10和挡盖4之间形成的空腔为复位腔6； 所述挡盖4的第一端面12上固定连接有弹簧15，弹簧的另一端连接在限位凸板10的下端面11上。 [0017] 所述上接头1与芯轴3之间通过密封圈9密封连接。 [0018] 所述上接头1与外筒2通过左旋非锥度螺纹连接，外筒2和挡盖4通过左旋非锥度螺纹连接。 [0019] 所述芯轴3可在外筒2内壁上的台阶14和挡盖4的第一端面12之间往复移动。 [0020] 本实施例中，上接头1通过左旋非锥度螺纹和外筒2相连接，挡盖4通过左旋非锥度螺纹与外筒2相连接；芯轴3通过左旋非锥度螺纹和下接头5相连接；下接头5的内径有变径段，泵注的液体通过该逐渐变小内径段时产生节流效应。 [0021] 外筒2套在芯轴上的限位凸板10之外，外筒2是不等壁厚的薄壁筒，其壁厚由薄变厚之处即为外筒2内壁上的台阶；外筒2内壁上的台阶和挡盖4的第一端面12限制了芯轴上的限位凸板10沿其轴向的位移，亦即限制了芯轴3和下接头5沿该工具轴向的位移；芯轴3上布置有1个芯轴上的水眼8，通过芯轴上的水眼8将进液腔7和工具内腔联接起来；复位腔6在挡盖4的第一端面12、第二端面13与限位凸台10的下端面11围成的空腔中，芯轴上的限位凸板10的下端面11和挡盖4的第一端面12之间内置有弹簧15。 [0022] 钻磨作业中进入工具内腔的液体在节流压差的作用下，由芯轴上的水眼8进入至进液腔7内，推动芯轴3及下接头5向下运动，直至芯轴3上的限位凸板10的下端面11被挡盖4的第一端面12限位后停止运动，此过程同时压缩芯轴上的限位凸板10的下端面11和挡盖4的第一端面12之间的弹簧15，停止泵注后，进液腔7内的液体由芯轴上的水眼8进入工具内腔，同时芯轴上的限位凸板10的下端面11和挡盖4的第二端面13之间被压缩的弹簧15推动芯轴3及下接头5向上运动，直至芯轴3上的限位凸板10被外筒2内壁上的台阶14限位后停止运动。 [0023] 实施例2：基于实施例1的基础上，本实施例中所述芯轴3的外表面和上接头1的内表面的横截面为正六边形，可相互滑动。 [0024] 挡盖4的内表面和芯轴3的外表面的横截面均为正六边形，可相互滑动。 [0025] 所述上接头1的内表面上设有密封圈9。 [0026] 所述限位凸板10的下端面11与挡盖4的第一端面12之间设置有弹簧15。 [0027] 上接头1套在芯轴3之外，上接头1的内表面和芯轴3的外表面尺寸匹配，横截面为正六边形，可相互滑动，也可承载传递扭矩，上接头1的内表面有一道密封圈9；挡盖4套在芯轴3之外，挡盖4的内表面和芯轴3的外表面尺寸匹配，横截面为正六边形，可相互滑动，也可承载传递扭矩； 本发明中下接头5在液压作用下沿其轴心向下移动的距离由外筒2内壁上的台阶14 和挡盖4的第一端面12之间的距离决定。停止泵注后，芯轴上的限位凸板10的下端面11和挡盖4的第一端面12之间的弹簧15可将芯轴3和下接头5复位。 [0028] 当推动芯轴3和下接头5沿工具轴向移动，工具中的限位凸板10和台阶14限制芯轴3沿其轴向移动的距离，从而给下接头5提供一个稳定连续的、由下接头沿其轴向移动距离控制的钻压。 [0029] 本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。 |
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