專利名稱：海洋深水鉆井用水下井口頭下入工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及海洋石油深水鉆采技術(shù)領(lǐng)域。具體就是一種適于海洋深水鉆井使用的水下井口頭下入工具，能夠?qū)⒈韺犹坠芎捅韺犹坠茴^及永久導(dǎo)向基座(與表層套管頭安裝在一起)下入安裝到海底泥線上。
背景技術(shù)：
隨著海洋石油勘探開發(fā)不斷向深水發(fā)展，采用傳統(tǒng)的平臺完井方式顯得經(jīng)濟效果差。于是產(chǎn)生了水下完井方式，即將生產(chǎn)井口和采油樹安裝到水下泥線上。這種水下完井方式需要專門的水下井口頭系統(tǒng)，用于鉆井時懸掛套管和完井時安裝水下采油樹，而水下井口頭的安裝需要專門的配套安裝工具。目前，我國在這方面還處于技術(shù)空白狀態(tài)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種海洋深水鉆井用水下井口頭下入工具，適應(yīng)海洋深水石油鉆井，實現(xiàn)水下為油井安裝井口頭。本實用新型采用的技術(shù)方案是海洋深水鉆井用水下井口頭下入工具，主要由心軸、指示桿、指示桿密封、蓋環(huán)、防轉(zhuǎn)螺栓、鎖緊環(huán)、推桿、殼體、傳動套筒、防轉(zhuǎn)螺釘和固定螺栓組成。心軸為空心階梯圓柱體，心軸的上下兩端有鉆具螺紋，能與鉆桿相連；其特征在于在心軸下部較大直徑的圓柱外壁上有矩形右旋內(nèi)螺紋；在心軸上通過右旋螺紋固定有傳動套筒。所述的傳動套筒為環(huán)形圓柱體，傳動套筒內(nèi)壁下端有矩形右旋內(nèi)螺紋，右旋內(nèi)螺紋與心軸外壁右旋外螺紋配合，鉆桿帶動心軸旋轉(zhuǎn)，并通過右旋螺紋實現(xiàn)傳動套筒的軸向轉(zhuǎn)動；傳動套筒外壁下端有軸向豎槽；傳動套筒外壁上端有環(huán)槽，傳動套筒外壁上的環(huán)槽上下端面為斜面；傳動套筒上端面有一個垂直上端面的指示桿螺紋孔；在傳動套筒的外壁上套有殼體。所述的殼體為兩個同心圓筒狀，在內(nèi)圓筒與外圓筒之間有平板連接；在殼體外壁上端有徑向防轉(zhuǎn)螺栓；在殼體外壁上有四個階梯狀推桿通孔，推桿通孔水平穿過內(nèi)圓筒與外圓筒之間的平板，在推桿通孔內(nèi)分別有一個推桿；推桿為階梯圓柱體，推桿內(nèi)端部為 45°圓錐體；推桿的內(nèi)端部在傳動套筒的環(huán)槽內(nèi)；在推桿的外端并在殼體的外壁環(huán)形槽內(nèi)有鎖緊環(huán)，鎖緊環(huán)的外壁有橫向凸起齒，傳動套筒的軸向移動推動推桿徑向向外滑動，推桿撐開鑲嵌在殼體外壁上的鎖緊環(huán)，鎖緊環(huán)凸起齒能與井口頭內(nèi)壁上的環(huán)形凹槽嚙合，將下入工具與井口頭鎖緊在一起；在殼體的內(nèi)圓筒下端有螺孔，在螺孔內(nèi)固定有防轉(zhuǎn)螺釘，防轉(zhuǎn)螺釘?shù)膬?nèi)端插入傳動套筒的豎槽內(nèi)；在殼體的內(nèi)圓筒下端底部與心軸外壁之間有密封環(huán)； 在殼體內(nèi)圓筒的上端通過螺栓固定有蓋環(huán)，并且蓋環(huán)套在心軸外壁上；在蓋環(huán)上有一個插裝有指示桿的通孔，通孔與傳動套筒上端面的指示桿螺紋孔相對，在動套筒上端指示桿螺紋孔內(nèi)插有指示桿，指示桿穿過蓋環(huán)，指示桿能顯示傳動套筒的升高位置，用來判斷鎖緊環(huán)與井口頭的鎖緊狀態(tài)。殼體的內(nèi)圓筒與外圓筒之間平板上有兩個注水孔，用以在下入時往套管內(nèi)注水， 注水完成后用閥門關(guān)閉該孔。為了提高密封性，在殼體與井口頭之間有密封圈；在蓋環(huán)與心軸之間有內(nèi)密封環(huán)， 在蓋環(huán)與殼體之間有外密封環(huán)；在指示桿與蓋環(huán)之間有指示桿密封。本實用新型的有益效果海洋深水鉆井用水下井口頭下入工具，能適應(yīng)海洋深水石油鉆井，使用該套工具能安全可靠的完成水下井口頭的下入安裝。采用了整體式殼體，結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠；推桿內(nèi)端部采用了 45°圓錐面，從而不用考慮防止推桿的轉(zhuǎn)動，簡化了結(jié)構(gòu)，提高了安全性。

圖1是本實用新型海洋深水鉆井用水下井口頭下入工具在井口頭1內(nèi)的結(jié)構(gòu)剖面示意圖。圖2是圖1的俯視圖。圖3是傳動套筒12剖面示意圖。附圖序號說明1-井口頭，2-心軸，3-指示桿，4-指示桿密封，5-內(nèi)密封環(huán)，6_蓋環(huán)7-外密封環(huán)，8-防轉(zhuǎn)螺栓，9-鎖緊環(huán)，10-推桿，11-殼體，12-傳動套筒，13-防轉(zhuǎn)螺釘， 14-密封圈，15-密封環(huán)，16-注水孔，17-螺栓，18-指示桿螺紋孔，19-環(huán)槽，20-右旋內(nèi)螺紋，21-豎槽。
具體實施方式
實施例1 :以一個海洋深水鉆井用水下井口頭下入工具為例，對本實用新型作進一步詳細(xì)說明。參閱圖1。本實用新型海洋深水鉆井用水下井口頭下入工具，主要由心軸2、指示桿3、指示桿密封4、蓋環(huán)6、防轉(zhuǎn)螺栓8、鎖緊環(huán)9、推桿10、殼體11、傳動套筒12、防轉(zhuǎn)螺釘 13、密封圈14、密封環(huán)15和固定螺栓17組成。心軸2為空心階梯圓柱體，心軸2的上端有5〃 API鉆具內(nèi)螺紋，心軸2的下端有 5" API鉆具外螺紋，兩能與鉆桿相連。在心軸2下部較大直徑的圓柱外壁上有矩形右旋內(nèi)螺紋；在心軸2上通過右旋螺紋固定有傳動套筒12。參閱圖3。所述的傳動套筒12為環(huán)形圓柱體，傳動套筒12內(nèi)壁下端有矩形右旋內(nèi)螺紋20，右旋內(nèi)螺紋與心軸2外壁右旋外螺紋配合。傳動套筒12外壁下端有軸向豎槽21。 傳動套筒12外壁上端有環(huán)槽19，傳動套筒12外壁上的環(huán)槽19上下端面為45°斜面；傳動套筒12上端面有一個垂直上端面的指示桿螺紋孔18。在傳動套筒12的外壁上套有殼體 11。參閱圖1。殼體11的外壁與井口頭1內(nèi)壁配合，在殼體11與井口頭1之間有兩道密封圈14。所述的殼體11為兩個同心圓筒狀，在內(nèi)圓筒與外圓筒之間有平板連接；在殼體 11外壁上端有徑向防轉(zhuǎn)螺栓8 ；在殼體11外壁上均勻分布有四個階梯狀推桿通孔，推桿通孔水平穿過內(nèi)圓筒與外圓筒之間的平板，在推桿通孔內(nèi)分別有一個推桿10。推桿10為階梯圓柱體，推桿10內(nèi)端部為45°圓錐體。推桿10的內(nèi)端部在傳動套筒12的環(huán)槽19內(nèi)；在推桿10的外端并在殼體11的外壁環(huán)形槽內(nèi)有鎖緊環(huán)9，鎖緊環(huán)9的外壁有橫向凸起齒，將下入工具與井口頭鎖緊在一起。在殼體11的內(nèi)圓筒下端有螺孔，在螺孔內(nèi)固定有防轉(zhuǎn)螺釘 13，防轉(zhuǎn)螺釘13的內(nèi)端插入傳動套筒12的豎槽21內(nèi)；在殼體11的內(nèi)圓筒下端底部與心軸 2外壁之間有兩道密封環(huán)15。在殼體11內(nèi)圓筒的上端通過螺栓17固定有蓋環(huán)6，并且蓋環(huán) 6套在心軸2外壁上，在蓋環(huán)6與心軸2之間有內(nèi)密封環(huán)5，在蓋環(huán)6與殼體11之間有外密封環(huán)7。在蓋環(huán)6上有一個插裝有指示桿3的通孔，通孔與傳動套筒12上端面的指示桿螺紋孔18相對，在動套筒12上端指示桿螺紋孔18內(nèi)插有指示桿3，指示桿3穿過蓋環(huán)6，在指示桿3與蓋環(huán)6之間有指示桿密封4。參閱圖2。殼體11的內(nèi)圓筒與外圓筒之間平板上有兩個注水孔16。簡述海洋深水鉆井用水下井口頭下入工具的使用過程。參閱圖1。初始狀態(tài)時，旋轉(zhuǎn)套筒12上端與蓋環(huán)6接觸，推桿3內(nèi)端位于環(huán)槽19內(nèi)，鎖緊環(huán)9為自然收縮狀態(tài)。將下入工具坐到井口頭1內(nèi)壁抬肩上后，順時針旋轉(zhuǎn)心軸2，旋轉(zhuǎn)套筒12下行，環(huán)槽19斜面推動推桿3向外移動，推桿3推動鎖緊環(huán)9徑向張開與井口頭內(nèi)壁上相應(yīng)的環(huán)槽咬合，使下入工具與井口頭1鎖緊在一起。在心軸2下端連接一柱5"內(nèi)管柱，用鉆桿提起并下入井口頭1，下到海水面時，通過注水孔16往套管柱內(nèi)泵入海水，待套管柱內(nèi)灌滿海水時，通過安裝在注水孔16上的閥門將注水孔16關(guān)閉。然后繼續(xù)下入，當(dāng)井口頭1下入到位并固井后， 反向旋轉(zhuǎn)鉆桿，傳動套筒12上移，推桿3內(nèi)端進入傳動套筒12外壁上的環(huán)槽19，鎖緊環(huán)9 收縮，下入工具與井口頭脫離。起出下入工具，完成下套管與套管頭作業(yè)。
權(quán)利要求1.一種海洋深水鉆井用水下井口頭下入工具，主要由心軸(2)、指示桿(3)、蓋環(huán)(6)、 防轉(zhuǎn)螺栓(8)、鎖緊環(huán)(9)、推桿(10)、殼體(11)、傳動套筒(12)、防轉(zhuǎn)螺釘(13)和固定螺栓 (17)組成；心軸(2)為空心階梯圓柱體，心軸(2)的上下兩端有鉆具螺紋，其特征在于在心軸(2)下部較大直徑的圓柱外壁上有矩形右旋內(nèi)螺紋；在心軸(2)上通過右旋螺紋固定有傳動套筒(12)；所述的傳動套筒(12)為環(huán)形圓柱體，傳動套筒(12)內(nèi)壁下端有矩形右旋內(nèi)螺紋(20)， 右旋內(nèi)螺紋與心軸(2)外壁右旋外螺紋配合，傳動套筒(12)外壁下端有軸向豎槽(21) ’傳動套筒(12)外壁上端有環(huán)槽(19)，傳動套筒(12)外壁上的環(huán)槽(19)上下端面為斜面 ’傳動套筒(12)上端面有一個垂直上端面的指示桿螺紋孔(18)；在傳動套筒(12)的外壁上套有殼體(11)；所述的殼體(11)為兩個同心圓筒狀，在內(nèi)圓筒與外圓筒之間有平板連接；在殼體(11) 外壁上端有徑向防轉(zhuǎn)螺栓(8)；在殼體(11)外壁上有四個階梯狀推桿通孔，推桿通孔水平穿過內(nèi)圓筒與外圓筒之間的平板，在推桿通孔內(nèi)分別有一個推桿(10)；推桿(10)為階梯圓柱體，推桿(10)內(nèi)端部為45°圓錐體；推桿(10)的內(nèi)端部在傳動套筒(12)的環(huán)槽(19) 內(nèi)；在推桿(10)的外端并在殼體(11)的外壁環(huán)形槽內(nèi)有鎖緊環(huán)(9)，鎖緊環(huán)(9)的外壁有橫向凸起齒；在殼體(11)的內(nèi)圓筒下端有螺孔，在螺孔內(nèi)固定有防轉(zhuǎn)螺釘(13)，防轉(zhuǎn)螺釘 (13)的內(nèi)端插入傳動套筒(12)的豎槽(21)內(nèi)；在殼體(11)的內(nèi)圓筒下端底部與心軸(2) 外壁之間有密封環(huán)(15)；在殼體(11)內(nèi)圓筒的上端通過螺栓(17)固定有蓋環(huán)(6)，并且蓋環(huán)(6)套在心軸(2)外壁上；在蓋環(huán)(6)上有一個插裝有指示桿(3)的通孔，通孔與傳動套筒(12)上端面的指示桿螺紋孔(18)相對，在動套筒(12)上端指示桿螺紋孔(18)內(nèi)插有指示桿(3)，指示桿(3)穿過蓋環(huán)(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋深水鉆井用水下井口頭下入工具，其特征是殼體(11) 的內(nèi)圓筒與外圓筒之間平板上有兩個注水孔(16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋深水鉆井用水下井口頭下入工具，其特征是在殼體 (11)與井口頭⑴之間有密封圈(14)；在蓋環(huán)(6)與心軸⑵之間有內(nèi)密封環(huán)(5)，在蓋環(huán)(6)與殼體(11)之間有外密封環(huán)(7)；在指示桿(3)與蓋環(huán)(6)之間有指示桿密封⑷。
專利摘要海洋深水鉆井用水下井口頭下入工具，用于海洋深水鉆井時水下井口頭的下放安裝。在心軸下部較大直徑的圓柱外壁上有矩形右旋內(nèi)螺紋；在心軸上通過右旋螺紋固定有傳動套筒；在傳動套筒的外壁上套有殼體；在推桿通孔內(nèi)分別有一個推桿；推桿內(nèi)端部為45°圓錐體；推桿的內(nèi)端部在傳動套筒的環(huán)槽內(nèi)；在推桿的外端有鎖緊環(huán)；防轉(zhuǎn)螺釘?shù)膬?nèi)端插入傳動套筒的豎槽內(nèi)；在殼體內(nèi)圓筒的上端通過螺栓固定有蓋環(huán)，在蓋環(huán)上插裝有指示桿。能完成水下井口頭的下入安裝。采用了整體式殼體，結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠。
文檔編號E21B23/00GK202108443SQ20112019553
公開日2012年1月11日 申請日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月10日
發(fā)明者任榮權(quán), 侯福祥, 王宏偉, 耿莉 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油集團鉆井工程技術(shù)研究院