一種磨銑作業(yè)井下扭矩控制工具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明具體涉及一種磨銑作業(yè)井下扭矩控制工具，特別適用于水平井磨銑作業(yè)，可實現(xiàn)井下控制反扭矩，消除管柱井內(nèi)脫扣及井口管柱反轉(zhuǎn)。
【背景技術(shù)】
[0002]常規(guī)的磨銑作業(yè)，當井下管柱產(chǎn)生較小反扭矩時，主要通過管柱本身與套管內(nèi)壁之間的金屬摩擦力消除反扭矩，管柱脫扣風(fēng)險較??；當井下管柱產(chǎn)生較大反扭矩，管柱在井筒內(nèi)發(fā)生反轉(zhuǎn)，同時井口上部外露管柱也發(fā)生反轉(zhuǎn)，主要通過井口反扭矩控制裝置控制，消除反扭矩。
[0003]但存在簡易的井口反扭矩控制裝置風(fēng)險較高；可靠的井口反扭矩控制裝置較復(fù)雜，井口作業(yè)難度較大；反扭矩不能緩慢釋放時，有管柱脫扣的風(fēng)險；井口控制反扭矩，扭矩經(jīng)管柱傳遞至磨銑工具時效率因管柱較長損失較大，影響磨銑效率。目前，暫沒有針對反扭矩控制的井下工具。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種磨銑作業(yè)井下扭矩控制工具，有效承載井下螺桿馬達磨銑作業(yè)過程中產(chǎn)生的反扭矩，將動力扭矩穩(wěn)定地控制在管柱前端磨銑工具處，消除管柱脫扣風(fēng)險，提尚磨鐵效率。
[0005]本發(fā)明提供的技術(shù)方案:
一種磨銑作業(yè)井下扭矩控制工具，包括本體，所述本體為周向設(shè)有通孔的管狀體，所述通孔內(nèi)設(shè)有與通孔間隙配合的扭矩錨爪，所述扭矩錨爪與本體軸向垂直，所述扭矩錨爪錨定端設(shè)有與本體軸向平行的錨牙和沉孔，所述沉孔中設(shè)有伸縮彈簧，所述伸縮彈簧下端設(shè)有壓板，所述壓板與本體固定連接；
所述扭矩錨爪另一端的端部尺寸大于通孔頂部內(nèi)徑。
[0006]所述通孔為具有縮頸臺階的圓臺形通孔，所述圓臺形通孔靠近本體中心一端內(nèi)徑小于另一端；
所述扭矩錨爪為圓柱形，所述扭矩錨爪錨定端半徑大于圓臺形通孔靠近本體中心一端內(nèi)徑，且不大于圓臺形通孔的另一端內(nèi)徑。
[0007]所述通孔沿本體周向成90°螺旋分布。
[0008]所述通孔和扭矩錨爪之間軸周向設(shè)有密封槽，通過密封圈進行密封。
[0009]所述壓板與本體通過緊固螺釘連接。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明提供的磨銑作業(yè)井下扭矩控制工具，有效避免了井筒內(nèi)作業(yè)管柱因承受反扭矩發(fā)生形變帶來的鉆壓波動，將螺桿馬達輸出的動力扭矩穩(wěn)定地控制在前段的磨銑工具上，可大幅度的提高磨銑效率。
[0011]2、本發(fā)明通過扭矩錨爪將作業(yè)管柱周向錨定在套管內(nèi)壁上，在提高鉆磨穩(wěn)定性的同時，以及不影響作業(yè)管柱軸向移動(上提下放)的前提下，還削減了管柱脫扣和井口管柱反扭帶來的安全風(fēng)險。
[0012]下面將結(jié)合附圖做進一步詳細說明。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為A-A向尚]視圖；
圖3為扭矩錨爪結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:1、本體；2、扭矩錨爪；3、壓板；4、伸縮彈簧；5、密封圈；6、緊固螺釘；7、通孔；8、銷牙；9、沉孔。
【具體實施方式】
[0015]實施例1:
本實施例提供了一種磨銑作業(yè)井下扭矩控制工具，包括本體1，所述本體I為周向設(shè)有通孔7的管狀體，所述通孔7內(nèi)設(shè)有與通孔7間隙配合的扭矩錨爪2，所述扭矩錨爪2與本體I軸向垂直，所述扭矩錨爪2錨定端設(shè)有與本體I軸向平行的錨牙8和沉孔9，所述沉孔9中設(shè)有伸縮彈簧4，所述伸縮彈簧4下端設(shè)有壓板3，所述壓板3與本體I固定連接；所述扭矩錨爪2另一端的端部尺寸大于通孔7頂部內(nèi)徑。
[0016]本實施例提供的磨銑作業(yè)井下扭矩控制工具具體工作過程如下:
磨銑作業(yè)井下扭矩控制工具可通過管螺紋連接于螺桿馬達和作業(yè)油管之間，配合螺桿馬達井下磨銑作業(yè)，當動力液流經(jīng)井下扭矩控制工具內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)外壓差時，擠壓扭矩錨爪2沿本體I的通孔7軸線向本體I外部滑動，直至扭矩錨爪2的錨牙8與套管內(nèi)壁咬合、承載周向扭矩，即錨定端與套管內(nèi)壁咬合、承載周向扭矩，在此過程中壓板3對扭矩錨爪2進行限位，防止扭矩錨爪2脫離本體1，同時伸縮彈簧4受壓縮積蓄彈性勢能。
[0017]當扭矩控制工具隨著作業(yè)管柱下移時，因扭矩錨爪2的錨牙8與本體I軸向平行，僅會產(chǎn)生與套管內(nèi)壁的摩擦力，不具有錨定力，因而可自由下放。當磨銑作業(yè)結(jié)束后，停止泵注動力液，工具內(nèi)外壓差消除，伸縮彈簧4釋放彈性勢能，驅(qū)動扭矩錨爪2沿本體I的通孔7軸線向本體I內(nèi)部滑動，直至扭矩錨爪2收回至本體1，因扭矩錨爪2非錨定端的另一端的端部尺寸大于通孔7頂部內(nèi)徑，因而此過程中扭矩錨爪2由通孔7頂部進行限位，最終完成磨銑作業(yè)。
[0018]實施例2:
在實施例1的基礎(chǔ)上，本實施例提供了一種如圖1所示的磨銑作業(yè)井下扭矩控制工具，其中，通孔7為具有縮頸臺階的圓臺形通孔，圓臺形通孔靠近本體I中心一端內(nèi)徑小于另一端；
如圖2、圖3所示，扭矩錨爪2為圓柱形，扭矩錨爪2錨定端半徑大于圓臺形通孔靠近本體I中心一端內(nèi)徑，且不大于圓臺形通孔的另一端內(nèi)徑，即扭矩錨爪2兩端均為弧面，錨定端中心開有置放伸縮彈簧4的沉孔9和沿本體I軸線方向的水平錨牙。
[0019]本實施例中，本體I為周向開有圓臺形通孔的中空管狀體，其圓臺形通孔兩個一組，四組成90°螺旋均勻分布于本體I上，扭矩錨爪2為圓柱結(jié)構(gòu)，八個扭矩錨爪2逐一與本體I圓臺形通孔間隙配合，限位于本體I圓臺形通孔的縮徑臺階上，通孔7和扭矩錨爪2之間軸周向設(shè)有密封槽，通過密封圈5進行密封，伸縮彈簧4置于扭矩錨爪2的沉孔9中，由壓板3蓋壓進行預(yù)緊及固定，壓板3則通過緊固螺釘6與本體I的螺紋連接固定在本體I上。
[0020]磨銑作業(yè)井下扭矩控制工具可通過管螺紋連接于螺桿馬達和作業(yè)油管之間，如連接于27/8"油管，下入51//套管中，配合螺桿馬達井下磨銑作業(yè)，當動力液流經(jīng)井下扭矩控制工具內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)外壓差時，擠壓扭矩錨爪2沿本體I圓臺形通孔軸線向本體I外部滑動，直至扭矩錨爪2的錨牙8與套管內(nèi)壁咬合、承載周向扭矩，此過程中壓板3對扭矩錨爪2進行限位，防止扭矩錨爪2脫離本體1，同時伸縮彈簧4受壓縮積蓄彈性勢能。當扭矩控制工具隨著作業(yè)管柱下移時，因扭矩錨爪2的錨牙8與本體I軸向平行，僅會產(chǎn)生與套管內(nèi)壁的摩擦力，不具有錨定力，因而可自由下放。當磨銑作業(yè)結(jié)束后，停止泵注動力液，工具內(nèi)外壓差消除，伸縮彈簧4釋放彈性勢能，驅(qū)動扭矩錨爪2沿本體I圓臺形通孔軸線向本體I內(nèi)部滑動，直至扭矩錨爪2收回至本體1，此過程中扭矩錨爪2由圓臺形通孔縮徑臺階進行限位，最終完成磨銑作業(yè)。
[0021]綜上所述，本發(fā)明有效避免了井筒內(nèi)作業(yè)管柱因承受反扭矩發(fā)生形變帶來的鉆壓波動，在不影響作業(yè)管柱軸向移動的前提下，削減了管柱脫扣和井口管柱反扭帶來的安全風(fēng)險，將螺桿馬達輸出的動力扭矩穩(wěn)定地控制在前段的磨銑工具上，提高鉆磨穩(wěn)定性，大幅度的提高磨銑效率。
[0022]本實施例沒有具體描述的部分都屬于本技術(shù)領(lǐng)域的公知常識和公知技術(shù)，此處不再一一詳細說明。
[0023]以上例舉僅僅是對本發(fā)明的舉例說明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的保護范圍的限制，凡是與本發(fā)明相同或相似的設(shè)計均屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種磨銑作業(yè)井下扭矩控制工具，其特征在于:包括本體(1)，所述本體(I)為周向設(shè)有通孔(7)的管狀體，所述通孔(7)內(nèi)設(shè)有與通孔(7)間隙配合的扭矩錨爪(2)，所述扭矩錨爪(2)與本體(I)軸向垂直，所述扭矩錨爪(2)錨定端設(shè)有與本體(I)軸向平行的錨牙(8)和沉孔(9)，所述沉孔(9)中設(shè)有伸縮彈簧(4)，所述伸縮彈簧(4)下端設(shè)有壓板(3)，所述壓板(3)與本體(I)固定連接； 所述扭矩錨爪(2)另一端的端部尺寸大于通孔(7)頂部內(nèi)徑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磨銑作業(yè)井下扭矩控制工具，其特征在于:所述通孔(7)為具有縮頸臺階的圓臺形通孔，所述圓臺形通孔靠近本體(I)中心一端內(nèi)徑小于另一端； 所述扭矩錨爪(2)為圓柱形，所述扭矩錨爪(2)錨定端半徑大于圓臺形通孔靠近本體(I)中心一端內(nèi)徑，且不大于圓臺形通孔的另一端內(nèi)徑。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磨銑作業(yè)井下扭矩控制工具，其特征在于:所述通孔(7)沿本體(I)周向成90 °螺旋分布。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磨銑作業(yè)井下扭矩控制工具，其特征在于:所述通孔(7)和扭矩錨爪(2)之間軸周向設(shè)有密封槽，通過密封圈(5)進行密封。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磨銑作業(yè)井下扭矩控制工具，其特征在于:所述壓板(3)與本體(I)通過緊固螺釘(6 )連接。
【專利摘要】本發(fā)明供了一種磨銑作業(yè)井下扭矩控制工具，包括本體，所述本體為周向設(shè)有通孔的管狀體，所述通孔內(nèi)設(shè)有與通孔間隙配合的扭矩錨爪，所述扭矩錨爪與本體軸向垂直，所述扭矩錨爪錨定端設(shè)有與本體軸向平行的錨牙和沉孔，所述沉孔中設(shè)有伸縮彈簧，所述伸縮彈簧下端設(shè)有壓板，所述壓板與本體固定連接；所述扭矩錨爪另一端的端部尺寸大于通孔頂部內(nèi)徑。本發(fā)明有效避免了井筒內(nèi)作業(yè)管柱因承受反扭矩發(fā)生形變帶來的鉆壓波動，在不影響作業(yè)管柱軸向移動的前提下，削減了管柱脫扣和井口管柱反扭帶來的安全風(fēng)險，將螺桿馬達輸出的動力扭矩穩(wěn)定地控制在前段的磨銑工具上，提高鉆磨穩(wěn)定性，大幅度的提高磨銑效率。
【IPC分類】E21B23/01, E21B29/00
【公開號】CN104963639
【申請?zhí)枴緾N201510332094
【發(fā)明人】胡相君, 邵媛, 張雄濤, 白小佩, 張安康
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年6月16日