[发明专利]管柱旋转下入工具

说明书

技术领域

本发明主要涉及一种协助管柱下入的工装，更具体地说，是涉及一种管柱旋转下入工具。

背景技术

随着大斜度井、大位移井以及水平井技术运用越来越广泛，在钻完井过程中，井眼摩阻、管柱自重和岩屑床堆积等问题普遍存在，导致管柱遇阻和不能正常下入的现象频繁出现。在油气开采中，起下钻摩阻巨大，送钻困难、钻柱下不到位等问题也引起了越来越多的关注。

目前，在下套管、尾管作业过程中出现粘卡等复杂情况时，一般需要起出管串通井，这种方法大幅度增加了作业时间，从而使作业时效降低、作业成本升高。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种能够减小管柱下入时遇阻的风险，减少由于管柱下入遇阻产生的耗时,以保证钻完井作业中管柱能顺利下入到位的管柱旋转下入工具。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的管柱旋转下入工具，包括上下两端设置有内螺纹的上接头，所述上接头下端连接有连接体，所述连接体下端外侧连接有弹簧筒，内侧连接有下端外侧带轴向键槽的花键轴；所述花键轴和弹簧筒之间由上至下依次设置有弹簧、推力球轴承和内套，所述内套下端外侧连接有外套，所述外套下端内侧连接有花键体，所述花键体下端内侧连接有带径向通孔的活塞缸，所述活塞缸内侧通过剪切销钉固定设置有下心轴，所述下心轴外侧设置有一体结构的轴向换向轨道，换向轨道内设置有用于固定导向座的导向销。

所述下心轴下端外侧连接有下接头，所述下接头外侧设置有带通孔的螺母垫；所述下心轴上端内侧连接有位于花键轴、连接体和上接头内侧的上心轴，所述上心轴和上接头之间由上至下依次设置有推力调心滚子轴承、轴承座和推力圆柱滚子轴承，所述轴承座与上心轴固定连接。

所述上接头侧壁设置有两个径向通孔，通孔内分别设置有油囊和油堵。

所述轴承座的上端面设置有轴向凹槽，凹槽内设置有小弹簧。

所述弹簧筒沿圆周均匀设置有径向通孔。

所述活塞缸下端与下接头之间设置有外刮子。

所述下心轴下端沿圆周均匀设置有径向通孔。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

(1)本发明中，花键轴与花键体处于分离状态，由上接头、连接体、花键轴、弹簧桶彼此固定连接构成的上端部与由其余部件构成的下端部彼此分离，上端部和下端部由于圆柱滚子轴承和推力球轴承的存在可以分离旋转，即下端部固定时上端部仍可自由旋转。解决了转动上部管柱时遇到摩阻大的问题，不需要在管柱以下施加扭矩，就可以使上部管柱旋转，降低了转动上部管柱时遇到的摩阻，同时也通过旋转减少了管柱由于摩阻等问题产生的重量损失，有利于管串下入；解决了钻完井作业中管柱下入遇阻导致管柱下不到位的问题，减少作业时耗、工作效率高；

(2)本发明中，上接头设置有上下两个径向通孔，通孔内分别设置有油囊和油堵，油囊的功能为储油并平衡油腔内部压力，注油方式为真空注油，从油堵处注油时，润滑推力圆柱滚子轴承和推力调心滚子轴承，在本发明上端部与下端部彼此分离时，保证了其彼此间的相对旋转。

(3)本发明中，花键轴和弹簧筒之间由上至下依次设置有弹簧、推力球轴承和内套，内套下部固定连接有花键体、外套以及活塞缸等，打压时剪切销钉剪断，花键体、内套、外套以及活塞缸受压力影响沿下芯轴上换向轨道的长槽上移，压缩弹簧，泄压后由于弹簧的作用导向键移至换向轨道的短槽，使花键轴与花键体咬合，本发明的上端部和下端部锁紧，施加在本发明上端部的扭矩向下传递，使得上端部和下端部同步旋转，管柱下入到位后，可实现本发明与下入管柱的顺利分离，起出本发明。

(4)本发明通过下芯轴的换向轨道设计，可通过打压多次实现本发明的上端部和下端部“锁紧”与“分离”旋转间的转换，具有适用性高、功能独特等优点。

附图说明

图1-1、1-2、1-3、1-4、1-5是本发明的结构示意图。

图2是本发明中的花键轴结构示意图

图3是图2的A-A剖视图。

图4是本发明中的花键体结构示意图。

图5是图4的B-B剖视图。

图6是本发明中的下芯轴结构示意图。

图7是图6的C-C剖视图。

图8是图6中的换向轨道部位的局部示意图。