一种连续油管涡轮加压增扭工具.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CN105888589A(43)申请公布日2016.08.24(21)申请号201610312716.4(22)申请日2016.05.12(71)申请人西南石油大学地址610500四川省成都市新都区新都大道8号(72)发明人张梁邓严刘稳邓兰何虹钢(51)Int.Cl.E21B23/00(2006.01)E21B23/08(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种连续油管涡轮加压增扭工具(57)摘要本发明涉及一种连续油管涡轮加压增扭工具，能够将涡轮钻具的扭矩转化为前端工具的钻压和扭矩。其技术方案：中心筒内设置转筒，转筒通过涡轮钻具驱动而旋转，转筒外设置螺旋槽并驱动滑套轴向移动，滑套通过支撑臂撑开轮轴使得滚轮压紧在井壁或者套管上，涡轮钻具通过分动箱驱动3个滚轮转动；分动箱输入轴通过摩擦环驱动转筒旋转。本发明能够自动无极调节轮轴张开角度，对井径变化适应性强，涡轮钻具扭矩能够通过分动箱放大，从而为前端钻井工具提供更好条件。CN105888589ACN105888589A权利要求书1/1页1.一种连续油管涡轮加压增扭工具，包括涡轮钻具、分动箱、联轴器、输入轴、输出轴、后摩擦环、前摩擦环、轮轴、活动环、支撑臂、滚轮、连接轴、中心筒、滑套、转筒、旋转接头，中心筒上端锥扣链接分动箱，分动箱上端锥扣连接涡轮钻具壳体，涡轮钻具上端锥扣连接旋转接头，中心轴下端锥扣连接下部钻具，其特征在于：所述旋转接头包括固定座、旋转头、端部压盖，固定座与涡轮钻具壳体之间锥扣连接；旋转头设置于固定座内，旋转头中间位置设置台阶，所述台阶上下两端分别设置推力轴承；旋转头上端安装端部压盖，端部压盖压紧旋转头两边的推力轴承，端部压盖与固定座之间用螺栓连接；转筒设置于中心筒内，转筒与分动箱之间设置扭簧，转筒上端中心位置安装连接轴，转筒在连接轴周围设置轴向过流孔，转筒外设置3个螺旋槽并均匀分布；中心筒外安装滑套，滑套外固定支撑臂，支撑臂端部与活动环通过球铰连接，活动环套在轮轴上并可以在轮轴上滑动，轮轴端部安装滚轮；中心筒中间位置设置3个纵向槽形孔，螺钉设置在所述槽型孔内，螺钉与滑套螺纹连接并伸入转筒的螺旋槽内；分动箱设置轴向过流孔，所述过流孔联通分动箱上下中心流道；输入轴设置在分动箱中心位置并贯穿分动箱，输出轴向下伸出分动箱，输入轴和输出轴之间用齿轮传动；输入轴上端用联轴器与涡轮钻具旋转轴连接，输入轴下端与连接轴采用摩擦环方式连接，所述摩擦环包括前摩擦环与后摩擦环，更为优化的，前摩擦环与后摩擦环接触的环形面上设置齿形结构并相互啮合；输入轴上端靠近后端盖位置设置台阶，输入轴上端伸出齿轮箱位置设置轴承并用轴承压盖轴向固定；输入轴下端穿过隔板中心孔并向下伸入到前端盖内，输入轴下端用键槽方式安装后摩擦环并用螺母轴向固定；安装完成后，滑套在中心筒下端位置，输出轴与中心筒的轴线共同构成的平面与轮轴的轴线之间夹角为5～20°。2.根据权利要求1所述一种连续油管涡轮加压增扭工具，其特征在于：所述输入轴下端与连接轴采用摩擦环方式连接并传递扭矩，所述摩擦环包括前摩擦环和后摩擦环，后摩擦环与输入轴采用键槽方式连接并轴向用螺母固定，所述后摩擦环与连接轴采用花键方式连接；连接轴设置弹簧挡环并用压缩弹簧压紧前摩擦环和后摩擦环。2CN105888589A说明书1/4页一种连续油管涡轮加压增扭工具技术领域[0001]本发明涉及一种连续油管涡轮加压增扭工具，具体应用于油气井连续油管作业，尤其是连续油管钻井、磨削、洗井等作业。背景技术[0002]连续油管是一根完整的长达数千米的细长管，在陆地上盘在盘管器上，可以整根管柱送入井下；广泛应用于修井、压裂后钻桥塞、落鱼打捞、测井、钻井等作业。连续油管由于其结构连续，起下钻时间短，工作效率是普通钻杆、油管、套管作业的3～5倍。[0003]连续油管挠度过大，只能承受轴向拉力，几乎不能承受扭矩和轴向压力。所以，连续油管在斜井、水平井中作业需要在前端增加一个提供拖拽力的送进装置，称之为爬行器。目前国内外连续油管爬行器主要是蠕动式，蠕动式爬行器包括两套撑杆机构，两套撑杆机构交替支撑在井壁上，同时对油管提供拖拽力。蠕动式爬行器工作不连续，并且对井径变化敏感，通常之能应用于连续油管测井和洗井工作，对于连续油管钻井和磨削适应性不强。[0004]水平井采用常规钻柱钻井作业中，克服水平段钻柱的摩擦力向前推进是一个巨大的问题。目前国内外水平井钻柱送进装置，主要采用的方案是将钻柱前端通过短接分为多段，段与段之间通过节流压差推动。连续油管几乎不能承受轴向压力和扭矩，水平段不能直接加钻压推进，所以上述方案不能用于连续油管作业。[0005]连续油管工作效率具有巨大优势，目前国内外连续油管作业越来越广