[发明专利]管柱加压装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种油田油水井钻修用装置，安装在井口，可阻止入井管柱转动，并给入井管柱施加向下的压力。

背景技术

在油水井的常规修井作业中普遍采用通井机或修井机，因为这两种设备一般不带转盘，在进行钻削作业时只能采用油管加螺杆钻(带钻头)的管柱结构，当钻削位置距离井口较近时，依靠入井管柱的重量不能给钻头施加足够的压力，有时甚至用钻杆(或钻挺)作为入井管柱都达不到钻削时所需钻压。同时，由于入井管柱不能克服钻头产生的反向扭矩，在钻削时管柱反转，而钻头不转，致使钻削施工无法正常进行。

目前虽然有给入井管柱加压的装置，但都是用于管柱下入施工的，其工作原理是采用卡瓦或卡箍锁住入井管柱，给管柱施加向下的压力，不能阻止管柱转动，因此不能满足使用螺杆钻进行钻削的施工要求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种管柱加压装置，即可以给入井管柱施加向下的推力，又可以阻止管柱转动，确保用螺杆钻能够在距离井口较近位置进行钻削施工。

为解决上述技术问题，本发明管柱加压装置，由防上顶机构、液压缸总成和防反转机构组成，其中，该防上顶机构由滚轴1、弹簧I5、梯形座6和挡块7、开槽法兰10、定位杆8、弹簧II9等组成；该液压缸总成由弯管11、密封圈12、端盖13、阀门14、液压泵接头15、缸体16、活塞18、密封圈19和液缸法兰21组成；该防反转机构由底座法兰23、定位轴24、回转柄25、钢球26、弹簧III27、丝堵28、辅助杆30、楔形块31、拉杆32和弹簧IV33组成；上述梯形座6带矩形截面斜向孔，内部装有滚轴1、弹簧I 5和挡块7，组成锁止部件，四个锁止部件沿开槽法兰10圆周均布；上述梯形座6的斜孔从下至上向入井管柱靠近，当滚轴1靠近矩形斜孔顶部位置时，会逐渐从梯形座6中露出，但不会从斜孔中脱出；上述滚轴1的轴线与入井管柱17的轴线方向垂直；上述回转柄25上设置有水平孔，水平孔内依次装入钢球26、弹簧III27，用丝堵28封堵；该钢球26在水平孔内由外向内逐渐接近入井管柱17，并露出回转柄25，但不会从回转柄25中脱出；上述液缸法兰21和底座法拉23分别沿圆周均布三个垂直法兰面的孔，定位轴24的上端部和下端部分别嵌入液缸法兰21和底座法拉23的孔内，轴上装回转柄25；上述底座法兰23内有斜向长孔，内装拉杆32和弹簧IV33，上述拉杆32末端有螺纹；在斜向长孔的末端、垂直法兰面有方形孔，里面嵌入楔形块31的方形部分，楔形块31方形部分上的螺纹孔与拉杆32末端螺纹联接；在自然状态下，弹簧IV33推动楔形块31处于内死点位置。

上述梯形座6下部为J形杆状结构并设有径向盲孔K；上述开槽法兰(10)上沿油管切向方向有L形槽，该梯形座(6)下部J形杆装卡在L形槽内；上述开槽法兰10上有径向孔，从外圆周通到L形槽内，内装定位杆8和弹簧II9，弹簧II9给定位杆8向法兰中心的推力，定位杆8嵌入J形杆的盲孔K内。

上述液缸法兰21和底座法拉23用双头螺栓22及螺母20联接。

上述辅助杆30和回转柄25固定连接，在工作状态下，辅助杆30的杆头露出底座法兰23的外圆周面。

上述楔形块31上部为楔形，下部为方形，设置螺纹孔；当沿径向推动楔形块31楔形面时，楔形块31会沿底座法兰23上的斜向长孔方向向外退。

上述端盖13、缸体16和活塞18形成密闭的液压腔，来自液压泵的液体通过液压泵接头15、阀门14和弯管11进入液压腔。

上述底座法兰23内有径向螺纹孔，内装顶丝29，可与入井管柱17顶紧或松开。

采用这样的技术方案后，本发明解决了用螺杆钻在距离井口较近的位置进行钻削时，因为管柱重量轻，无法给钻头施加足够的压力以及因为管柱反转，使钻削施工不能正常进行的问题。该装置用螺栓链接，安装在井口防喷器法兰上，安装、操作非常简便。该装置在限制管柱轴向位移和转动上都是单方向的，当钻削距离较长时，在一根管柱入井以后可以象正常下管柱一样，联入下一根管柱，无须拆卸加压装置，从而实现连续钻进。此外，该装置采用液压泵作为动力源，推动液压缸活塞带动防上顶机构给管柱加压，压力的调节范围比较大。

附图说明

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明：

附图1是本发明管柱加压装置的结构示意图；

附图2(a)是防反转机构在工作状态下示意图，

(b)是其释放状态下示意图；

附图3是防上顶机构的锁止部件示意图。

具体实施方式