[发明专利]一种页岩气大位移井钻井用井下钻具分离工具

说明书

本发明涉及页岩气钻井技术领域，特别涉及一种页岩气大位移井钻井用井下钻具分离工具。该装置的二级上接头下端为多个弹性爪，该多个弹性爪被限位套撑开后嵌入固定在二级下接头内壁限位槽内，限位套通过二级剪销固定在二级下接头内壁上，限位套上端设计有与二级钢球相匹配的球座，二级下接头上端牙嵌与二级上接头上的牙嵌相匹配连接。本发明实现了具有两级分离机构，能够迅速从卡点处将卡点上部钻具倒出，使用可靠性高，钻进过程中不会出现中途脱开，降低钻井风险，能够在钻进时传递上部钻具的扭矩，施加给下部的钻头，工具使用方法简单，易操作，缩短事故处理的时间，从而提高钻井时效，节约钻井成本。

技术领域：

本发明涉及页岩气钻井技术领域，特别涉及一种页岩气大位移井钻井用井下钻具分离工具。

背景技术：

随着全球油价的低迷，油气开采成本不断挤压，页岩气开采成本同样进行大力度的压缩，要想在页岩气上面取得一番作为，缩短钻井周期，提高钻井时效就十分重要了。威远页岩气井数量众多，一方面需要及时调整井身结构，减少巨大资金的重复投入；另一方面由于威远页岩气地质条件复杂，多套压力并存，水平井和大位移井钻井难度不断增加，钻井效率低，井下事故多发，进口旋转导向工具因严重卡钻被埋入井中，严重影响了公司页岩气开发的进程。一旦发生井下钻井事故，处理时间短则一个月，长则可达一年乃至更长，费用少则几十万元，多则数百万元损失巨大。如何迅速解除卡钻事故，降低钻井风险和事故损失是当前钻井工作的当务之急。

现有的倒扣式、剪断式和滑套式安全接头钻进使用时结构上都存在局限性和缺陷，其主要原因：1、倒扣式锯齿型安全接头是典型的倒扣式安全接头，这种接头为防止中途自行倒扣脱开，螺纹的配合需要有一定的预紧度，必须在地面用管钳旋紧，这就导致了井下脱开难度较大，并且容易发生从其他螺纹连接处脱开的现象，可靠性差；2、剪断式安全接头是在管柱遇卡时，提升管柱，将接头中的销钉或铜套剪断，从而实现脱开，该工具在使用时需计算接头以下部分的载荷，而且容易受井况影响而导致中途脱落；3、滑套式安全接头当中途或钻进过程中出现管柱内外压差不平衡时，易蹩泵导致销钉剪断，出现下部工具直接落井。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种页岩气大位移井钻井用井下钻具分离工具，该装置实现了具有两级分离机构，能够迅速从卡点处将卡点上部钻具倒出，使用可靠性高，钻进过程中不会出现中途脱开，降低钻井风险，能够在钻进时传递上部钻具的扭矩，施加给下部的钻头，工具使用方法简单，易操作，缩短事故处理的时间，从而提高钻井时效，节约钻井成本。克服了现有分离工具可靠性低，易发生难以安全分离和中途脱开的情况的不足。

本发明所采取的技术方案是：一种页岩气大位移井钻井用井下钻具分离工具，包括二级上接头；二级上接头下端为多个弹性爪，该多个弹性爪被限位套撑开后嵌入固定在二级下接头内壁限位槽内，限位套通过二级剪销固定在二级下接头内壁上，限位套上端设计有与二级钢球相匹配的球座，二级下接头上端牙嵌与二级上接头上的牙嵌相匹配连接，二级下接头下端连接上接头，上接头下端通过左旋梯形螺纹连接一级下接头，上接头下端牙嵌与传扭花键套上端牙嵌相匹配连接，传扭花键套通过一级剪销连接在一级下接头内壁上，传扭花键套上端设计有与一级钢球相匹配的的球座，传扭花键套外壁通过花键与一级下接头内花键相匹配连接。

传扭花键套与一级下接头之间通过O型密封圈Ⅰ密封。

上接头与一级下接头之间通过O型密封圈Ⅱ密封。

限位套与二级下接头之间、限位套与二级上接头之间均通过O型密封圈Ⅲ密封。

一级剪销通过A型孔用弹性挡圈和挡片固定在一级下接头上，挡片固定在一级下接头的挡圈槽中。

本发明的有益效果是：本发明实现了具有两级分离机构，能够迅速从卡点处将卡点上部钻具倒出，使用可靠性高，钻进过程中不会出现中途脱开，降低钻井风险，能够在钻进时传递上部钻具的扭矩，施加给下部的钻头，工具使用方法简单，易操作，缩短事故处理的时间，从而提高钻井时效，节约钻井成本。