專利名稱：套管鉆井井底工具同步鎖定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及井下作業(yè)工具領(lǐng)域，具體是一種套管鉆井井底工具同步鎖定裝置。
背景技術(shù)：
利用套管代替鉆桿作鉆柱向鉆頭傳遞扭矩和輸送液體能量時(shí)，在套管的下面連接可鉆式鉆頭，在一只鉆頭完成鉆井作業(yè)后進(jìn)行固井作業(yè)。若需要繼續(xù)向深部進(jìn)行鉆井作業(yè)，則把可鉆式鉆頭鉆掉繼續(xù)鉆進(jìn)。但由于鉆頭的壽命所限，該種套管鉆井方式僅適用于表層套管，對(duì)于中深井鉆井作業(yè)無(wú)法實(shí)現(xiàn)，在鉆進(jìn)過(guò)程中需要更換鉆頭，因而與鉆頭連接的移動(dòng)件和固定件之間需要鉆井井底工具同步鎖定。目前的鎖定方式都是周向和縱向分步鎖定，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，座底套管內(nèi)通徑小，領(lǐng)眼鉆頭需要特殊設(shè)計(jì)，而且領(lǐng)眼鉆頭小，擴(kuò)眼器的擴(kuò)眼任務(wù)重，施工成本高
發(fā)明內(nèi)容
·本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、周向和縱向同步鎖定、解鎖的套管鉆井井底工具同步鎖定裝置。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
包括上接頭、座底套管連接組成的中空腔，以及設(shè)置在中空腔內(nèi)的鎖定和解鎖機(jī)構(gòu)，其特征是鎖定和解鎖機(jī)構(gòu)包括打撈頭、解鎖筒、鎖定套、鎖定塊、鎖定塊銷軸、鎖定塊本體、支撐簧、下接頭；其中，鎖定套連接在座底套管內(nèi)；打撈頭采用打撈頭與上扶正塊連接的組合結(jié)構(gòu)或者是打撈頭與上扶正塊一體結(jié)構(gòu)，上扶正塊上部設(shè)有與中空腔滑動(dòng)配合的凸沿，上扶正塊下部與解鎖筒上部連接；解鎖筒中部軸向開(kāi)設(shè)兩個(gè)對(duì)稱的直槽，解鎖筒下部徑向開(kāi)設(shè)兩個(gè)對(duì)稱的長(zhǎng)槽，在解鎖筒下部?jī)?nèi)套鎖定塊本體；鎖定塊本體上端開(kāi)設(shè)徑向軸孔，下端連接分水接頭；鎖定塊為兩個(gè)鎖定塊組合的V形結(jié)構(gòu)，在其對(duì)合端設(shè)有軸孔，鎖定塊銷軸由內(nèi)到外依次穿過(guò)鎖定塊、鎖定塊本體的軸孔后，鎖定塊銷軸兩個(gè)伸出端與解鎖筒的長(zhǎng)槽形成軸向滑動(dòng)配合，支撐簧設(shè)在兩個(gè)鎖定塊之間，兩個(gè)鎖定塊的開(kāi)口端伸出解鎖套的直槽后與鎖定套構(gòu)成鎖定配合。鎖定套與鎖定塊的鎖定配合包括如下方式一是鎖定套下端部設(shè)有偶數(shù)個(gè)沿軸向?qū)ΨQ的凹槽，鎖定塊的開(kāi)口端與凹槽插接配合；二是鎖定套下端部設(shè)有偶數(shù)個(gè)沿軸向?qū)ΨQ的凸頭，鎖定塊的開(kāi)口端外周邊軸向開(kāi)設(shè)凹槽，鎖定套的凸頭與鎖定塊的凹槽插接配合；三是鎖定塊的開(kāi)口端外周邊軸向開(kāi)設(shè)凹槽，鎖定套與座底套管的連接通過(guò)鍵槽和鍵體配合后伸出的健體與鎖定塊的凹槽構(gòu)成插接配合。鎖定套靠在上接頭的下端面上；兩個(gè)鎖定塊之間設(shè)有的支撐簧為扭簧，下接頭為分水接頭。扭簧套裝在鎖定塊銷軸上，其兩端分別作用在鎖定塊開(kāi)口端。本發(fā)明的有益效果是實(shí)現(xiàn)對(duì)井底可回收裝置的軸向(縱向)和旋轉(zhuǎn)(周向)同步鎖定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠；增大了座底套管的內(nèi)通徑，領(lǐng)眼鉆頭便可選擇標(biāo)準(zhǔn)鉆頭；鎖定總成前后都有扶正塊，增加了鎖定總成的穩(wěn)定性；在座底套管上單獨(dú)設(shè)計(jì)了鎖定套，采用耐磨材料和聞強(qiáng)度鋼，減小了與鎖定塊接觸時(shí)的損傷，從而提聞套管鉆井井底可回收工具串的整體使用壽命，節(jié)約套管鉆井成本。


圖I是本發(fā)明的套管鉆井井底工具同步鎖定裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖I中A-A剖視圖。圖中1.上接頭，2.打撈頭，3.上扶正塊，4.解鎖筒，5.鎖定套，6.鎖定塊，7.鎖定塊銷軸，8.鎖定塊本體，9.分水接頭，10.座底套管，11.扭簧，12.軸用彈性擋圈。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本裝置的主體構(gòu)成包括上接頭I、座底套管連10接組成的中空腔，以及設(shè)置在中空腔內(nèi)的鎖定和解鎖機(jī)構(gòu)。鎖定和解鎖機(jī)構(gòu)包括打撈頭2、解鎖筒4、鎖定套5、鎖定塊6、鎖定塊銷軸7、鎖定塊本體8、扭簧7、分水接頭9 (特殊作業(yè)時(shí)優(yōu)選使用，一般作業(yè)使用普通接頭即可)。其中，鎖定套5直接焊接或通過(guò)銷鍵連接在座底套管10內(nèi)。打撈頭采用打撈頭2與上扶正塊3螺紋連接的組合結(jié)構(gòu)(也可是是打撈頭與上扶正塊一體結(jié)構(gòu))，上扶正塊3上部設(shè)有與中空腔滑動(dòng)配合的凸沿，上扶正塊3下部與解鎖筒4上部螺紋連接。解鎖筒4中部軸向開(kāi)設(shè)兩個(gè)對(duì)稱的直槽，解鎖筒4下部徑向開(kāi)設(shè)兩個(gè)對(duì)稱的長(zhǎng)槽(長(zhǎng)槽的兩個(gè)端部?jī)?yōu) 選半圓形)，在解鎖筒4下部?jī)?nèi)套鎖定塊本體8。鎖定塊本體8上端開(kāi)設(shè)徑向軸孔，下端連接分水接頭9 ;鎖定塊6為兩個(gè)鎖定塊組合的V形結(jié)構(gòu)(類似手鉗鉗口結(jié)構(gòu))，在其對(duì)合端設(shè)有軸孔，鎖定塊銷軸7由內(nèi)到外依次穿過(guò)鎖定塊6、鎖定塊本體8的軸孔后，鎖定塊銷軸7兩個(gè)伸出端與解鎖筒4的長(zhǎng)槽形成軸向滑動(dòng)配合，通過(guò)解鎖套4相對(duì)鎖定塊銷軸7的相對(duì)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)解鎖。扭簧(也可以采用直簧或者板簧)11設(shè)在兩個(gè)鎖定塊6之間，兩個(gè)鎖定塊6的開(kāi)口端伸出解鎖套4的直槽后與鎖定套5構(gòu)成鎖定配合。鎖定套5與鎖定塊6的鎖定配合包括如下方式一是鎖定套5下端部設(shè)有四個(gè)沿軸向?qū)ΨQ的凹槽，鎖定塊6的開(kāi)口端直接插入鎖定套5的凹槽內(nèi)，形成縱向和周向雙重鎖定配合。二是鎖定套5下端部設(shè)有六個(gè)沿軸向?qū)ΨQ的凸頭，鎖定塊6的開(kāi)口端外周邊軸向開(kāi)設(shè)凹槽，鎖定套5的凸頭與鎖定塊6的凹槽插接配合后形成縱向和周向雙重鎖定配合；三是鎖定塊6的開(kāi)口端外周邊軸向開(kāi)設(shè)凹槽，鎖定套5與座底套管10的連接通過(guò)鍵槽和鍵體配合后，露出的健體與鎖定塊6的凹槽構(gòu)成插接配合后，同樣形成縱向和周向雙重鎖定配合。當(dāng)然基于上述方案的提示，還可以產(chǎn)生其他的配合方式，不一一列舉。為了便于組裝，鎖定套5靠在上接頭的下端面上；扭簧套裝在鎖定塊銷軸上，其兩端分別作用在鎖定塊開(kāi)口端；鎖定塊銷軸7是靠軸用彈性擋圈12來(lái)實(shí)現(xiàn)軸向限位的。當(dāng)采用本發(fā)明進(jìn)行套管鉆井作業(yè)時(shí)，分水接頭9下端通過(guò)螺紋和其它鉆具連接在一起。座底套管10和鎖定套5在下鉆時(shí)裝配好，鎖定套5上端靠在上接頭I的臺(tái)肩上。當(dāng)進(jìn)行套管鉆井時(shí)，套管鉆井井底工具同步鎖定裝置與工具串組成整套可回收裝置，當(dāng)可回收工具串中的分水接頭9的臺(tái)肩到達(dá)坐底套管10定位臺(tái)肩時(shí)，鎖定塊在扭簧11的作用下張開(kāi)完成縱向鎖定，當(dāng)加壓旋轉(zhuǎn)鉆井時(shí)，鎖定塊6自動(dòng)鎖定到鎖緊套5上，從而實(shí)現(xiàn)工具的縱向和周向的同步鎖定，起到傳遞扭矩和防止整套可回收裝置上竄的作用。鉆進(jìn)結(jié)束時(shí)，上提打撈頭2，帶動(dòng)解鎖筒4上行，鎖定塊6開(kāi)口端收縮，釋放鎖定，回收整套可回收裝置，套管鉆井作業(yè)結(jié)束。 利用本發(fā)明安裝在套管鉆井井底可回收裝置上，實(shí)現(xiàn)在套管鉆井中對(duì)可回收裝置的同步鎖定和解鎖回收。
權(quán)利要求
1.套管鉆井井底工具同步鎖定裝置，包括上接頭、座底套管連接組成的中空腔，以及設(shè)置在中空腔內(nèi)的鎖定和解鎖機(jī)構(gòu)，其特征是鎖定和解鎖機(jī)構(gòu)包括打撈頭、解鎖筒、鎖定套、鎖定塊、鎖定塊銷軸、鎖定塊本體、支撐簧、下接頭；其中，鎖定套連接在座底套管內(nèi)；打撈頭采用打撈頭與上扶正塊連接的組合結(jié)構(gòu)或者是打撈頭與上扶正塊一體結(jié)構(gòu)，上扶正塊上部設(shè)有與中空腔滑動(dòng)配合的凸沿，上扶正塊下部與解鎖筒上部連接；解鎖筒中部軸向開(kāi)設(shè)兩個(gè)對(duì)稱的直槽，解鎖筒下部徑向開(kāi)設(shè)兩個(gè)對(duì)稱的長(zhǎng)槽，在解鎖筒下部?jī)?nèi)套鎖定塊本體；鎖定塊本體上端開(kāi)設(shè)徑向軸孔，下端連接分水接頭；鎖定塊為兩個(gè)鎖定塊組合的V形結(jié)構(gòu)，在其對(duì)合端設(shè)有軸孔，鎖定塊銷軸由內(nèi)到外依次穿過(guò)鎖定塊、鎖定塊本體的軸孔后，鎖定塊銷軸兩個(gè)伸出端與解鎖筒的長(zhǎng)槽形成軸向滑動(dòng)配合，支撐簧設(shè)在兩個(gè)鎖定塊之間，兩個(gè)鎖定塊的開(kāi)口端伸出解鎖套的直槽后與鎖定套構(gòu)成鎖定配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的套管鉆井井底工具同步鎖定裝置，其特征是鎖定套與鎖定塊的鎖定配合包括如下方式一是鎖定套下端部設(shè)有偶數(shù)個(gè)沿軸向?qū)ΨQ的凹槽，鎖定塊的開(kāi)口端與凹槽插接配合；二是鎖定套下端部設(shè)有偶數(shù)個(gè)沿軸向?qū)ΨQ的凸頭，鎖定塊的開(kāi)口端外周邊軸向開(kāi)設(shè)凹槽，鎖定套的凸頭與鎖定塊的凹槽插接配合；三是鎖定塊的開(kāi)口端外周··邊軸向開(kāi)設(shè)凹槽，鎖定套與座底套管的連接通過(guò)鍵槽和鍵體配合后伸出的健體與鎖定塊的凹槽構(gòu)成插接配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的套管鉆井井底工具同步鎖定裝置，其特征是鎖定套靠在上接頭的下端面上；兩個(gè)鎖定塊之間設(shè)有的支撐簧為扭簧；下接頭為分水接頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的套管鉆井井底工具同步鎖定裝置，其特征是扭簧套裝在鎖定塊銷軸上，其兩端分別作用在鎖定塊開(kāi)口端。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種套管鉆井井底工具同步鎖定裝置。包括上接頭、座底套管連接組成的中空腔，以及設(shè)置在中空腔內(nèi)的鎖定和解鎖機(jī)構(gòu)，其中，鎖定和解鎖機(jī)構(gòu)包括打撈頭、解鎖筒、鎖定套、鎖定塊、鎖定塊銷軸、鎖定塊本體、支撐簧、下接頭。本發(fā)明的有益效果是實(shí)現(xiàn)對(duì)井底可回收裝置的軸向(縱向)和旋轉(zhuǎn)(周向)同步鎖定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠；增大了座底套管的內(nèi)通徑，領(lǐng)眼鉆頭便可選擇標(biāo)準(zhǔn)鉆頭；鎖定總成前后都有扶正塊，增加了鎖定總成的穩(wěn)定性；在座底套管上單獨(dú)設(shè)計(jì)了鎖定套，采用耐磨材料和高強(qiáng)度鋼，減小了與鎖定塊接觸時(shí)的損傷，從而提高套管鉆井井底可回收工具串的整體使用壽命，節(jié)約套管鉆井成本。
文檔編號(hào)E21B23/01GK102953699SQ20111025496
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者裴學(xué)良, 朱杰然, 許俊良, 張俊杰, 趙宗鋒, 張輝, 王朝平, 于文濤, 劉峰 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石化集團(tuán)勝利石油管理局鉆井工藝研究院