一种钻井用恒压恒扭工具.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113863873A(43)申请公布日2021.12.31(21)申请号202111291816.0(22)申请日2021.11.03(71)申请人成都阿斯贝瑞科技有限公司地址610500四川省成都市新都区工业东区虎桥路199号B4-3(72)发明人彭文玥石擎天严佳玲许毅陈俊李凤顺彭美吴晓霞(51)Int.Cl.E21B19/089(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种钻井用恒压恒扭工具(57)摘要本发明公开了一种流体钻井用恒压恒扭工具，包括上接头、上壳体、中壳体、下壳体、下接头、补偿接头、芯轴、限位挡环、活塞、螺母、碟簧组I、碟簧组II和碟簧组III，所述芯轴上开设有内通孔、芯轴旁通孔及限位台阶，上壳体内部安装有碟簧组I及碟簧组II，补偿接头内部安装有碟簧组III，中壳体内部开设有多头螺纹槽及注油孔，下接头外部开设有多头螺纹槽，下壳体开设有组合密封槽及注油孔，活塞上开设有组合密封槽，通过中壳体多头螺纹槽与下接头多头螺纹槽的啮合，实现压扭转换，再结合碟簧组蓄能的功能，达到恒压恒扭的目的，该工具结构紧凑，功能强大，可根据不同的安装位置保护不同的钻井工具，达到平稳钻进的目的。CN113863873ACN113863873A权利要求书1/1页1.一种钻井用恒压恒扭工具，其特征在于：包括上壳体（1），通过螺纹与上壳体（1）连接的上接头（2），通过螺纹与上壳体（1）连接的中壳体（3），通过螺纹与上接头（2）连接的芯轴（4），通过螺纹与中壳体（3）连接的下壳体（5），通过螺纹与下接头（6）连接的活塞（7），通过螺纹与下接头连接的补偿接头（8），通过螺纹与芯轴连接的螺母（9），上壳体（1）与芯轴（4）之间装有碟簧组I（10）及碟簧组II（11），下接头（6）与芯轴（4）之间装有碟簧组III（12），安装于碟簧组I（10）与碟簧组II（11）之间的限位挡环（13），所述芯轴（4）上开设有内通孔（41）、芯轴旁通孔（42）及限位台阶（43），中壳体（3）内部开设有多头螺纹槽（31）及注油孔（32），下接头（6）外部开设有多头螺纹槽（61），下壳体（5）内部开设有组合密封槽（51）及注油孔（52），活塞（7）外部开设有组合密封槽（71），下接头（6）可通过多头螺纹槽（61）与（31）的啮合实现径向位置和轴向位置的切换。2.根据权利要求1所述的一种钻井用恒压恒扭工具，其特征在于：所述芯轴（4）上开设有限位台阶（43），通过与限位挡环（13）的配合，可以对碟簧组I（10）的压缩量进行限位，防止碟簧组I（10）过度压缩。3.根据权利要求1所述的一种钻井用恒压恒扭工具，其特征在于：所述中壳体（3）的多头螺纹槽（31）及下接头（6）的多头螺纹槽（61），其螺旋升角为20°‑40°。4.根据权利要求1所述的一种钻井用恒压恒扭工具，其特征在于：所述碟簧组II（11）刚度系数是碟簧组I（10）刚度系数的2‑3倍，所述碟簧组III（12）的刚度系数与碟簧组I（10）的刚度系数相同。5.根据权利要求1所述的一种钻井用恒压恒扭工具，其特征在于：所述下接头（6）可通过多头螺纹槽（61）与（31）的啮合实现径向位置和轴向位置的切换。6.根据权利要求1所述的一种钻井用恒压恒扭工具，其特征在于：所述芯轴（4）与上接头（2）通过螺纹连接在一起，并通过紧定螺钉防止其周向的相对转动。7.根据权利要求1所述的一种钻井用恒压恒扭工具，其特征在于：所述活塞（7）与下接头（6）通过螺纹连接在一起，并通过紧定螺钉防止其周向的相对转动。8.根据权利要求1所述的一种钻井用恒压恒扭工具，其特征在于：所述螺母（9）与芯轴（4）通过螺纹连接在一起，并通过旋转螺母（9）调整碟簧组III（12）的压缩量，调整完毕后通过紧定螺钉防止其周向的相对转动。2CN113863873A说明书1/3页一种钻井用恒压恒扭工具技术领域[0001]本发明属于石油与天然气钻探工程井下工具技术领域，具体地说涉及一种用于超深井、大位移井中避免卡钻与降低粘滑的恒压恒扭工具。背景技术[0002]随着我国工业的不断发展，石油、天然气的需求开采量也日益增多，这种局面导致浅层油气资源的枯竭，为了缓解石油资源的短缺问题，开始向深井、超深井进行石油开采。但是，在钻探超深井、大位移井、水平井过程中，在连续油管作业过程中，尤其遇到软硬交错的地层时，PDC钻头在钻进时容易出现卡滑的现象，引起钻头和钻具的频繁憋跳和扭振，导致钻头崩齿、损坏、MWD测井仪器的信号丢失及井下钻具组合的损坏，使钻头机械钻速和破岩效率降低，钻井成本增加。目前大部分钻井现场采用起下钻的方式解决憋钻、卡钻现象，钻井效率将会大大降低。[0003]基于此，为了防止钻头出现卡钻、