[发明专利]一种井下离合装置

说明书

本发明公开了一种井下离合装置，属于油气钻采的井下工具技术领域。本发明的一种井下离合装置，包括外筒和芯轴，所述芯轴可转动的套设于外筒内，所述外筒与芯轴之间设置有内循环液路机构，且通过芯轴的转动可驱动内循环液路机构产生液体内循环运动；内循环液路机构具有可导通/截断内循环液路机构的阀单元；当阀单元将内循环液路机构导通，芯轴转动时，芯轴将驱动内循环液路机构产生液体内循环运动，芯轴将相对于外筒转动；当阀单元将内循环液路机构截断，芯轴转动时，芯轴不可驱动内循环液路机构产生液体内循环运动，芯轴将带动外筒转动。本发明能够实现外筒与芯轴的离合动作，并能够频繁的进行离合切换动作。

技术领域

本发明涉及一种井下离合装置，属于油气钻采的井下工具技术领域。

背景技术

在油气钻采技术领域，井下工具经常需要采用井下离合结构，通过井下离合结构能够按照要求将井下工具的外筒与芯轴进行离合控制；其中，芯轴与钻柱连接，而外筒与井下工具的其它负载部件连接。

传统的井下离合结构由花键芯轴及液压系统构成，在一般离合应用中可以达到使用要求，但在需要高速响应或需要在外筒及芯轴之间进行频繁的离合切换以达到点动效果的情况下，传统的井下离合结构已经无法满足这种使用的需要。并且由于在钻井工况下，钻柱(以及芯轴)与外筒之间转速差极低，传统的井下离合结构也难以应用于进行芯轴与外筒之间的离合；电磁离合器、气、液胎离合器等因体积和井下高温高压等苛刻环境下要求无法满足使用要求。因此，本发明设计了一种井下离合装置，能够实现外筒与芯轴的离合动作，并能够频繁的进行离合切换动作。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种井下离合装置，能够实现外筒与芯轴的离合动作，并能够频繁的进行离合切换动作。

本发明采用的技术方案如下：

本发明的一种井下离合装置，包括外筒和芯轴，所述芯轴可转动的套设于所述外筒内，所述外筒与所述芯轴之间设置有内循环液路机构，且通过所述芯轴的转动可驱动所述内循环液路机构产生液体内循环运动；所述内循环液路机构具有可导通/截断所述内循环液路机构的阀单元；

当所述阀单元将所述内循环液路机构导通，所述芯轴转动时，所述芯轴将驱动所述内循环液路机构产生液体内循环运动，所述芯轴将相对于所述外筒转动；

当所述阀单元将所述内循环液路机构截断，所述芯轴转动时，所述芯轴不可驱动所述内循环液路机构产生液体内循环运动，所述芯轴将带动所述外筒转动。

当井下工具采用本发明的井下离合装置时，首先将内循环液路机构充满液体；通过本发明的井下离合装置可实现外筒与芯轴的离合动作(即，分离/接合动作)。本发明的原理如下：当需要执行分离动作时，使阀单元将内循环液路机构导通，芯轴转动时，由于内循环液路机构是畅通的，芯轴将驱动内循环液路机构将产生液体内循环运动，使得本发明的井下离合装置不会产生“憋泵”现象，芯轴的扭矩将不能够传递至外筒，芯轴将相对于外筒转动，使得芯轴将不能够带动外筒转动，外筒也不能够带动井下工具的其它负载部件转动，这就实现了外筒与芯轴的分离动作。当需要执行接合动作时，使阀单元将内循环液路机构截断，芯轴转动时，由于内循环液路机构已被截断，使得芯轴不能够驱动内循环液路机构产生液体内循环运动，而液体近似不可压缩，使得本发明的井下离合装置将产生“憋泵”现象，芯轴的部分扭矩将通过内循环液路机构传递至外筒，使得芯轴能够带动外筒转动，外筒也能够带动井下工具的其它负载部件转动，这就实现了外筒与芯轴的接合动作。即采用本发明的井下离合装置可实现外筒与芯轴的离合动作。本发明的离合动作是通过阀单元导通/截断内循环液路机构来实现的，那么通过阀单元的导通/截断动作即可实现频繁的离合切换、并达到点动效果。