一种连续油管钻井辅助工具.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CN105863537A(43)申请公布日2016.08.17(21)申请号201610313034.5(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)E21B19/08(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种连续油管钻井辅助工具(57)摘要本发明涉及一种连续油管钻井辅助工具，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，转筒外设置螺旋槽驱动滑套轴向移动并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。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。CN105863537ACN105863537A权利要求书1/1页1.一种连续油管钻井辅助工具，包括上涡轮钻具、分动箱、输入轴、输出轴、万向节、轮轴、活动环、支撑臂、滚轮、弹簧座、中心筒、滑套、转筒、下涡轮钻具，中心筒上端锥扣连接弹簧座，弹簧座上端锥扣连接分动箱，分动箱上端锥扣连接上涡轮钻具壳体，中心筒下端锥扣连接下涡轮钻具壳体，其特征在于：转筒设置于中心筒内，转筒与弹簧座之间设置扭簧，转筒下端与下涡轮钻具旋转轴用联轴器连接，转筒下端设置轴向过流孔，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，所述过流孔连通分动箱上下中心流道；输入轴设置在分动箱中心位置并与上涡轮钻具旋转轴用联轴器连接，出轴向下伸出分动箱，输入轴和输出轴之间用齿轮传动，所述齿轮传动包括行星齿轮传动和常规直齿轮传动，所述行星齿轮传动的行星轮架作为常规直齿轮传动的输入轴，常规直齿轮传动与输出轴连接；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所述一种连续油管钻井辅助工具，分动箱包括后齿轮箱和前齿轮箱，其特征在于：后齿轮箱内设置行星齿轮传动，前齿轮箱内设置常规直齿轮传动；前齿轮箱中心设置主动齿轮，边缘设置3个从动齿轮，所述从动齿轮与输出轴连接。3.根据权利要求1、权利要求2任意一项所述一种连续油管钻井辅助工具，其特征在于，所述分动箱包括后端盖、后齿轮箱、前齿轮箱、隔板、前端盖；后齿轮箱、前齿轮箱、隔板在安装齿轮的空余位置设置轴向过流孔，所述过流孔连通分动箱上下中心流道。2CN105863537A说明书1/3页一种连续油管钻井辅助工具技术领域[0001]本发明涉及一种连续油管钻井辅助工具，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泛。但是没有成熟的工具，能够在连续油管钻井、磨削等作业中提供有效钻压和扭矩。目前的连续油管磨削作业，只能采用小扭矩、低钻压、高速钻头进行磨削，磨削速度低；连续油管钻井只能适应于直井段，采用前端增加增重工具的方式产生钻压。因此，连续油管钻井、磨削等应用受到限制。[0006]综上所述，研制适应范围广的连续油管送进装置，以及对前端工具提供钻压扭矩的连续油管作业设备具有广阔前景。发明内容[0