[发明专利]一种基于凸轮机构的深水钻井导管送入工具

说明书

技术领域

本发明属于海洋深水钻井领域，具体地，涉及一种基于凸轮机构的深水钻井导管送入工具，可将导管送入到位并可解脱钻杆继续钻进。

背景技术

在海洋深水钻井中，表层导管是整个深水油井建造过程中安装的第一层套管，它为其后所有的套管及井口设备提供结构支撑。由于利用喷射法下入导管具有节省钻井时间、无需固井及保护地层等优点，目前已经成为全世界进行深水钻井作业的通用作法，其作业需要借助送入工具。

目前，我国深水钻井中采用的喷射下导管技术作业者多为国外石油公司，他们实行技术封锁，只提供现场服务，不对外销售工具，核心资料保密。因此作业费用高昂，这严重制约了我国深水钻井技术的发展。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种基于凸轮机构的深水钻井导管送入工具，通过钻杆带动心轴的上提、下放及旋转运动，实现下放工具与导管的锁紧与解锁功能，以及底部钻具组合的脱开与继续钻进功能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

基于凸轮机构的深水钻井导管送入工具，包括：心轴、套筒、本体；其中：心轴外依次设有套筒、本体；套筒与心轴通过销槽配合连接固定，本体坐落在套筒上；止动爪贯穿本体，可以沿水平径向滑动；锁定销贯穿套筒并伸入到心轴上的圆形孔中，使得心轴与套筒固定。

相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、本发明的深水钻井导管送入工具能够实现送入工具与导管的锁紧和解锁，导管下至预定深度后，实现钻具与导管的脱离，二开继续钻进。

2、本发明深水钻井导管送入工具的控制机构采用凸轮机构，能够快速实现送入工具与导管的锁紧与解锁，高效简洁，操作时间短，节约了作业时间。

3、本发明深水钻井导管送入工具的上部采用锁定销设计，配合遥控潜水器的机械手操作，更加安全可靠，能够有效控制心轴的解脱后继续钻进。

附图说明

图1为基于凸轮机构的深水钻井导管送入工具结构剖面示意图；

图2为图1中A-A向剖视图；

图3为心轴结构示意图；

图4为套筒结构示意图；

图5为导管头结构示意图；

图6为基于凸轮机构的深水钻井导管送入工具与导管头配合示意图；

图中：1、心轴；11、中心孔；12、圆孔；13、凸台；14、阶梯槽；2、套筒；21、锁定销；22、定位槽；23、凸轮；24、弹簧；25、下部定位键；3、本体；31、密封盖；32、上部定位键；33、防旋转销；34、返排孔；35、止动爪；36、导向销；37、导向槽；4、导管头；41、防旋转槽；41、环形凹槽。

具体实施方式

如图1、图2所示，基于凸轮机构的深水钻井导管送入工具，包括：心轴1、套筒2、本体3；其中：心轴1外依次设有套筒2、本体3；套筒2与心轴1通过销槽配合连接固定，本体3坐落在套筒2上。

心轴1为空心轴，心轴1设有中心孔11，中心孔11为钻井液循环通道；心轴1上端设有内螺纹，心轴1通过内螺纹与上部钻杆连接，通过上部钻杆的上提、下放与旋转可以控制工具的工作；心轴1下端设有外螺纹，通过外螺纹与下部钻杆连接，通过下部钻杆连接底部钻具组合向下钻进。

如图3所示，心轴1顶端外壁上设有圆孔12，心轴1下部形成凸台13，凸台13外壁上位于同一高度处设有四个阶梯槽13，四个阶梯槽13沿圆周均分布；每个阶梯槽13由一个横凹槽和一个竖凹槽组成，横凹槽为圆弧形，沿水平方向竖凹槽位于横凹槽的左端并向上延伸，竖凹槽顶端开口。

套筒2为管状结构，上部内径与心轴1上部外径相同，下部内径与心轴1凸台13的外径相同；锁定销21贯穿套筒2并伸入到心轴1上的圆形孔12中将心轴1与套筒2固定；锁定销21内侧一端为圆柱体、外侧一端为圆环，锁定销21可用遥控潜水器的机械手拔出。

套筒2下部内壁上位于同一高度处设有四个下部定位键25，四个下部定位键25沿圆周均布，下部定位键25插入到心轴1下部的阶梯槽13的横凹槽内最右端，当锁定销21被拔出后，从上往下看沿逆时针旋转心轴1，下部定位键25在横凹槽内向左滑动(沿水平方向看)。当下部定位键25到达横凹槽最左端时，下放心轴1则下部定位键25从竖凹槽的上端开口处滑出，心轴1与套筒2脱离。