[实用新型]基于顶驱作业的下套管装置有效
申请号: | 201420535130.0 | 申请日: | 2014-09-17 |
公开(公告)号: | CN204113118U | 公开(公告)日: | 2015-01-21 |
发明(设计)人: | 韩飞;王力;李雪辉;任荣权;王宏伟;郑万江;阳文发;纪友哲;郭慧娟;耿莉;朱英杰;杨磊;范应璞;于永亮;张士彬;刘洋 | 申请(专利权)人: | 中国石油天然气集团公司;中国石油集团钻井工程技术研究院 |
主分类号: | E21B7/20 | 分类号: | E21B7/20 |
代理公司: | 北京三友知识产权代理有限公司 11127 | 代理人: | 李景辉 |
地址: | 100007 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 作业 套管 装置 | ||
技术领域
本实用新型是关于石油天然气钻井领域,尤其涉及一种用于下套管作业的基于顶驱作业的下套管装置。
背景技术
顶驱作为一种先进装备已经广泛应用于石油钻机,顶驱的优势主要体现在钻柱的高效钻进及有效解决钻进事故等方面。随着钻井装备技术的发展,顶驱的功能也在不断拓展。目前,相关科研单位已经研发了顶驱下套管装置,其可通过顶驱实现套管的旋扣、随时循环泥浆等功能,大大提高了套管的下放效率。
常用的顶驱下套管装置采用液压驱动,存在以下不足:
1、液压油容易泄漏,泄漏后会污染环境,液压油受环境因素影响(如温度等)较大;
2、液压管路及配套部件多(如液压控制阀、液压管线及液压泵等);
3、系统可靠性较差,例如,液压顶驱下套管装置需要在长时间液压作用下工作,造成密封件可靠性相对较差,如旋转密封;
4、安装拆卸时间较长,不易维护。
为解决现有顶驱下套管装置存在的上述缺陷,有必要设计一种完全机械驱动的基于顶驱作业的下套管装置
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种基于顶驱作业的下套管装置,以解决现有的液压驱动顶驱下套管装置存在的上述缺陷。
为达到上述目的,本实用新型提出一种基于顶驱作业的下套管装置,包括锁定总成,所述锁定总成包括:锁定芯轴,具有沿轴向贯穿的中心孔;卡瓦,套设在所述锁定芯轴外部,在所述卡瓦外部套设套管;上凸轮套,套接在所述锁定芯轴外部;下凸轮套,套设在所述锁定芯轴外部,所述下凸轮套位于所述上凸轮套下方并且与所述卡瓦相连接;其中,
所述上凸轮套与所述下凸轮套通过相对转动,实现锁扣状态和脱扣状态的切换;在锁扣状态,所述上凸轮套与所述下凸轮套形成轴向上的卡接;在脱扣状态,所述上凸轮套与所述下凸轮套脱离所述轴向上的卡接,形成轴向锁死和周向上的单向锁死,所述卡瓦卡紧所述套管。
如上所述的基于顶驱作业的下套管装置,其中,所述上凸轮套下端设有上凸轮,所述上凸轮下端设有上卡钩;所述下凸轮套上端设有下凸轮,所述下凸轮上端设有能与所述上卡钩相咬合的下卡钩;在锁扣状态,所述上凸轮套与所述下凸轮套通过所述上卡钩和所述下卡钩的咬合形成轴向上的卡接;在脱扣状态,所述上卡钩与所述下卡钩脱离咬合,并且所述上凸轮的底面与所述下卡钩形成轴向锁死和周向上的单向锁死。
如上所述的基于顶驱作业的下套管装置,其中,所述上凸轮上还设有与所述上卡钩连接的旋扣斜面,所述旋扣斜面位于所述上凸轮的底面,所述上卡钩的底部端面还设有卸扣斜面;所述下凸轮的顶面还设有导向斜面,所述导向斜面斜向延伸到所述下卡钩的下部;所述下卡钩的顶端具有分别向两侧倾斜的能与所述旋扣斜面单向锁死的旋扣锁定斜面和能与所述卸扣斜面单向锁死的卸扣锁定斜面;
在锁扣状态,所述上卡钩与所述下卡钩相咬合,且所述导向斜面与所述卸扣斜面相贴合;
在脱扣状态,所述上卡钩与所述下卡钩脱离咬合,所述旋扣斜面能与所述旋扣锁定斜面单向锁死,所述卸扣斜面能与所述卸扣锁定斜面单向锁死。
如上所述的基于顶驱作业的下套管装置,其中,所述上凸轮及所述旋扣斜面为弧形,且均沿所述上凸轮套的圆周方向延伸,所述旋扣斜面沿逆时针方向逐渐向下倾斜,所述上卡钩连接在所述旋扣斜面的最低端,且所述上卡钩向所述上凸轮套的内侧弯折;
所述下凸轮为弧形,且沿所述下凸轮套的圆周方向延伸,所述导向斜面由所述下凸轮底端沿逆时针方向斜向上倾斜至所述下卡钩下部,所述旋扣锁定斜面由所述下卡钩顶端向右斜下方倾斜,所述卸扣锁定斜面由所述下卡钩顶端向左斜下方倾斜。
如上所述的基于顶驱作业的下套管装置,其中,所述上凸轮为两个且通过两个上豁口间隔设置,所述下凸轮为两个且通过两个下豁口间隔设置;
在锁扣状态,所述下凸轮伸入两个所述上凸轮之间的上豁口内,所述上凸轮伸入两个所述下凸轮之间的下豁口内,设于所述上凸轮上的两个所述上卡钩对应与设于所述下凸轮上的两个所述下卡钩相咬合;
在脱扣状态,所述下卡钩与第一个所述上凸轮的底面相锁定,或所述下卡钩与第二个所述上凸轮的底面相锁定。
如上所述的基于顶驱作业的下套管装置,其中,所述上凸轮套与所述下凸轮套之间压紧有弹簧;
在锁扣状态,所述弹簧处于压缩状态,且所述上凸轮套与所述下凸轮套通过所述弹簧实现轴向上的卡接。
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