连续油管钻井井下抗扭支撑装置及随钻抗扭支撑系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115263214A(43)申请公布日2022.11.01(21)申请号202210749266.0(22)申请日2022.06.29(71)申请人重庆科技学院地址401331重庆市沙坪坝区大学城东路20号(72)发明人侯学军孙辉杨斌解英明曹毅罗聪颖朱程杰刘亚飞曾永清(74)专利代理机构重庆敏创专利代理事务所(普通合伙)50253专利代理师刘思言(51)Int.Cl.E21B23/00(2006.01)E21B23/08(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图16页(54)发明名称连续油管钻井井下抗扭支撑装置及随钻抗扭支撑系统(57)摘要本发明公开了一种连续油管钻井井下抗扭支撑装置及随钻抗扭支撑系统，包括中心花键管，所述中心花键管上通过花键套接有呈圆筒状的电控液动总成和抗扭支撑总成；所述抗扭支撑总成包括支撑槽筒和安装缸筒，在所述支撑槽筒与所述中心花键管之间预留有第一腔室，所述第一腔室中设置有支撑机构，在所述安装缸筒与所述中心花键管之间预留有第二腔室，所述第二腔室中设置有转动机构。其效果为：以连续油管内外流体压差为驱动力，用电控液动总成来控制转动机构动作，从而驱动支撑机构沿径向展开，使得支撑机构紧密接触钻井井壁，有利于将井下动力钻具产生的反扭矩传递到井壁上，减小了钻井时连续油管所受的交变扭转力。CN115263214ACN115263214A权利要求书1/2页1.一种连续油管钻井井下抗扭支撑装置，其特征在于：包括供钻井高压流体流通的中心花键管(1)，所述中心花键管(1)上通过花键套接有呈圆筒状的电控液动总成(2)和抗扭支撑总成(3)；所述抗扭支撑总成(3)包括支撑槽筒(301)和安装缸筒(302)，在所述支撑槽筒(301)与所述中心花键管(1)之间预留有第一腔室，所述第一腔室中设置有支撑机构(304)，在所述安装缸筒(302)与所述中心花键管(1)之间预留有第二腔室，所述第二腔室中设置有转动机构(306)；其中：所述电控液动总成(2)用于控制所述转动机构(306)驱动所述支撑机构(304)沿径向展开或收回，以闭合或切断抗扭支撑装置与钻井井壁间的扭矩传递。2.根据权利要求1所述的连续油管钻井井下抗扭支撑装置，其特征在于：所述支撑机构(304)包括凸轮轴(308)以及围绕所述凸轮轴(308)周侧设置的若干支撑块(309)，相邻两个支撑块(309)间连接有弹性件(307)；当所述凸轮轴(308)转动时，所述支撑块(309)可通过所述支撑槽筒(301)的对应槽口(310)径向伸缩。3.根据权利要求2所述的连续油管钻井井下抗扭支撑装置，其特征在于：所述凸轮轴(308)通过复位弹簧(311)支撑在所述支撑槽筒(301)的筒底，在所述支撑槽筒(301)上还设置有回位缸筒(303)，所述回位缸筒(303)的顶部密封有端盖(312)，所述端盖(312)与所述凸轮轴(308)之间还设置有可开合的第一卡接结构。4.根据权利要求3所述的连续油管钻井井下抗扭支撑装置，其特征在于：所述转动机构(306)包括斜花键轴(315)以及设置在所述斜花键轴(315)下方的斜花键筒(316)，当所述斜花键筒(316)轴向移动时能够实现所述斜花键轴(315)的正转或反转；在所述斜花键轴(315)与所述凸轮轴(308)之间还设置有可开合的第二卡接结构，当所述第二卡接结构处于啮合状态时，所述凸轮轴(308)能够伴随所述斜花键轴(315)的转动而转动。5.根据权利要求4所述的连续油管钻井井下抗扭支撑装置，其特征在于：所述回位缸筒(303)与所述中心花键管(1)间预留有第三腔室，所述第三腔室中形成有回位活塞缸(313)，在所述回位活塞缸(313)中设置有与所述凸轮轴(308)连接的回位活塞杆(314)；所述电控液动总成(2)能够控制所述回位活塞杆(314)驱动所述凸轮轴(308)沿轴向移动，以实现所述第一卡接结构或第二卡接结构的开合。6.根据权利要求5所述的连续油管钻井井下抗扭支撑装置，其特征在于：在所述安装缸筒(302)的底部设置有驱动缸筒(305)，所述驱动缸筒(305)与所述中心花键管(1)间预留有第四腔室，所述第四腔室中形成有驱动活塞缸(317)，在所述驱动活塞缸(317)中设置有与所述斜花键筒(316)连接的驱动活塞杆(318)，所述电控液动总成(2)能够控制所述驱动活塞杆(318)驱动所述斜花键筒(316)沿轴向移动。7.根据权利要求6所述的连续油管钻井井下抗扭支撑装置，其特征在于：所述抗扭支撑总成(3)还包括容积补偿机构(319)，所述容积补偿机构(319)伴随着所述回位活塞杆(314)和驱动活塞杆(318)的动作，动态平衡所述第一腔室、所述第二腔室、所述第三腔室和所述第四腔室的压强；其中：所述