適用于套管驅(qū)動頭的扶正密封機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于套管驅(qū)動頭的扶正密封機構(gòu)，包括下接頭、密封圈和內(nèi)壁扶正器，所述下接頭與內(nèi)壁扶正器連接，下接頭上設(shè)置有與下接頭呈一體的接頭抬肩，在接頭抬肩與內(nèi)壁扶正器之間設(shè)置用于密封鉆井液的密封圈，在內(nèi)壁扶正器的外壁上設(shè)置有扶正棱。采用本發(fā)明在進入套管時起到引導(dǎo)的作用，在鉆進時也可以對鉆具組合起到扶正的技術(shù)效果，可以提高套管在復(fù)雜井眼內(nèi)的下入能力，增加下入套管的安全性，降低作業(yè)風險。
【專利說明】適用于套管驅(qū)動頭的扶正密封機構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種適用于套管驅(qū)動頭的扶正密封機構(gòu)，用于使用套管實施石油天然氣的鉆井，屬于鉆井裝備的設(shè)計制造【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]在常規(guī)石油天然氣鉆井過程中，由于各地的地層地質(zhì)特點，常會出現(xiàn)井眼縮徑、井壁坍塌、鉆井中鉆具造成的鍵槽和井漏等井下復(fù)雜情況，在這種情況下，鉆井完成后實施下套管固井旋轉(zhuǎn)時，就會在一些井中遇阻卡，有的甚至套管不能下入到預(yù)定深度等問題，發(fā)生這些情況時，就會造成施工不能達到工程設(shè)計的要求，有的還會出現(xiàn)下套管過程的安全事故，導(dǎo)致作業(yè)風險增大、成本上升及施工周期延長等后果；現(xiàn)有技術(shù)研究的套管鉆井技術(shù)，由于套管是隨著鉆具下入地層的，因此，在套管遇阻時既可上提下放套管，又可連接循環(huán)系統(tǒng)進行循環(huán)和旋轉(zhuǎn)，有助于解決下套管遇阻問題，提高套管在復(fù)雜井眼內(nèi)的下入能力，增加下入套管的安全性，降低作業(yè)風險，而有效的避免了鉆井作業(yè)以后再下套管的過程，因此能夠有效的解決上述問題，同時在下鉆過程中，套管驅(qū)動機構(gòu)前端的工具既能引導(dǎo)套管下入，還能起到修復(fù)井壁和劃眼的作用，使井壁更規(guī)則，從而有助于提高固井質(zhì)量、節(jié)約時間和成本。
[0003]現(xiàn)有下套管的方式是:鉆臺上由吊卡，下完一根套管后，套管卡在吊卡下，這時用吊環(huán)將另外一根套管下至吊卡內(nèi)，旋緊套管螺紋，松開吊卡，再下套管，以此類推，下到設(shè)計的層位即可。
[0004]目前的方式在施工過程中如遇井眼縮徑、井壁坍塌、鉆井中鉆具造成的鍵槽和井漏等井下復(fù)雜情況，套管將不能繼續(xù)下放。現(xiàn)有解決辦法是:(I)用吊環(huán)將套管整體上提或下放數(shù)次。(2)如還是無法繼續(xù)下放套管，可連接循環(huán)系統(tǒng)，循環(huán)鉆井液，沖洗井壁，然后在上提或下放套管直到將井眼疏通。(3)如經(jīng)過以上兩個過程還是無法繼續(xù)下放套管，就須要將已經(jīng)下入井內(nèi)的套管全部取出，然后用鉆桿連接鉆頭進行闊眼及井壁修復(fù)，井眼疏通后將鉆桿全部去除，在進行下套管作業(yè)。以上過程將造成作業(yè)風險增大、成本上升及施工周期延長等后果。目前國內(nèi)基本都是采用上述方法實施下套管的施工的，有的也在套管下端帶有套管鉆鞋，但是，現(xiàn)有套管鉆鞋功能單一，不能同時滿足環(huán)鉆井液、引導(dǎo)套管進入井內(nèi)、修復(fù)井壁的功能。
[0005]為了解決上述問題，中國專利號“CN200320127812.X”公開了一種轉(zhuǎn)盤鉆井方式下的套管鉆井液壓式套管驅(qū)動頭，
【公開日】為2005年02月23日。另外，中國專利號“CN200320127963.5”公開了一種轉(zhuǎn)盤鉆井方式下的套管鉆井機械式套管驅(qū)動頭，
【公開日】為2005年02月23日。但此類技術(shù)還存在如下不足:一、CN200320127812.X專利在工作狀態(tài)必須開啟泥漿泵通過主軸中央的管腔向下輸送泥漿作為推動活塞下行動力，整個裝置沒有鎖定機構(gòu)，這種方法使得驅(qū)動頭的工作情況受到泥漿泵的直接約束，若泥漿泵泵壓不穩(wěn)易造成工作失效，需要很好的對泵壓進行控制。二、CN200320127812.X專利是采用復(fù)位彈簧使卡瓦齒與套管脫離的方法，這種方法存在復(fù)位彈簧疲勞，強度降低時導(dǎo)致復(fù)位不完全的問題；活塞與卡瓦的斜面接觸區(qū)域也可能由于泵壓過高導(dǎo)致相互粘連而無法分離的情況。三、CN200320127963.5專利中卡瓦的擴張和復(fù)位控制是通過大螺母驅(qū)動裝置控制，此方法雖然能夠?qū)ㄍ哌M行鎖定控制，但操作繁瑣；滑動鍵的多斜面結(jié)構(gòu)沒有引導(dǎo)裝置，導(dǎo)致卡瓦在擴張和復(fù)位過程中存在無法居中出現(xiàn)卡阻或鎖定不牢的現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種適用于套管驅(qū)動頭的扶正密封機構(gòu)。采用本發(fā)明在進入套管時起到引導(dǎo)的作用，在鉆進時也可以對鉆具組合起到扶正的技術(shù)效果，可以提高套管在復(fù)雜井眼內(nèi)的下入能力，增加下入套管的安全性，降低作業(yè)風險。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種適用于套管驅(qū)動頭的扶正密封機構(gòu)，其特征在于:包括下接頭、密封圈和內(nèi)壁扶正器，所述下接頭與內(nèi)壁扶正器連接，下接頭上設(shè)置有與下接頭呈一體的接頭抬肩，在接頭抬肩與內(nèi)壁扶正器之間設(shè)置用于密封鉆井液的密封圈，在內(nèi)壁扶正器的外壁上設(shè)置有扶正棱。
[0008]所述密封圈上設(shè)置有密封槽，密封槽的槽口向下設(shè)置。
[0009]所述下接頭連接有引導(dǎo)鎖緊機構(gòu)，引導(dǎo)鎖緊機構(gòu)連接有變扣接頭，所述引導(dǎo)鎖緊機構(gòu)包括與下接頭連接的中軸和套接在中軸上的卡瓦，中軸通過卡瓦與套管配合用于上提、下放和旋轉(zhuǎn)套管。
[0010]所述中軸從上至下包括定位段和驅(qū)動段，定位段上固定設(shè)置有定位鍵，驅(qū)動段上固定設(shè)置有驅(qū)動鍵，驅(qū)動段表面呈錐面，且上端直徑小于下端直徑。
[0011]所述卡瓦一端設(shè)置有與套管內(nèi)壁配合鎖緊的卡齒，另一端設(shè)置有與定位鍵配合用于控制中軸與卡瓦相對轉(zhuǎn)動幅度的限位鍵槽，卡瓦上還設(shè)置有與驅(qū)動鍵配合的卡瓦鍵槽，中軸通過驅(qū)動鍵和卡瓦鍵槽驅(qū)動卡瓦旋轉(zhuǎn)用于帶動套管旋轉(zhuǎn)；卡瓦鎖緊在套管上時，卡瓦位于驅(qū)動段上。
[0012]所述卡瓦呈圓筒形結(jié)構(gòu)，圓筒形結(jié)構(gòu)一端設(shè)置卡齒，另一端設(shè)置有卡瓦抬肩，限位鍵槽設(shè)置在卡瓦抬肩的端面上。
[0013]所述卡瓦上還設(shè)置有用于使卡瓦下端外徑張開的縫隙。
[0014]所述卡瓦鍵槽和縫隙在卡瓦的圓周上等距離各設(shè)置為四道。
[0015]所述定位鍵為一個，驅(qū)動鍵為四個，且其中一個驅(qū)動鍵與定位鍵在同一直線上。
[0016]所述中軸上分別設(shè)置有定位鍵槽和驅(qū)動鍵槽，定位鍵設(shè)置在定位鍵槽內(nèi)，驅(qū)動鍵設(shè)置在驅(qū)動鍵槽內(nèi)。
[0017]所述變扣接頭上端連接鉆具,下端連接中軸。
[0018]采用本發(fā)明的優(yōu)點在于:
一、在井眼出現(xiàn)縮徑、井壁坍塌、鍵槽和井漏等井下復(fù)雜情況下套管遇阻時，利用本發(fā)明形成的套管驅(qū)動頭既可上提、下放套管，又可連接循環(huán)系統(tǒng)進行泥漿循環(huán)及旋轉(zhuǎn)套管，有助于解決下套管遇阻問題，提高套管在復(fù)雜井眼內(nèi)的下入能力，增加下入套管的安全性，降低作業(yè)風險。
[0019]二、本發(fā)明中，引導(dǎo)鎖緊機構(gòu)在卡瓦上的卡齒的作用下，當插入套管后能貼在套管壁上，能有效的減少套管與本發(fā)明之間的相互擺動，并能保證在整個與套管聯(lián)接的過程中，卡瓦的卡齒都能與套管內(nèi)壁緊密貼合，達到防止套管掉落事故。
[0020]三、本發(fā)明中，在接頭抬肩與內(nèi)壁扶正器之間設(shè)置有密封圈，且密封圈上設(shè)置有密封槽，密封槽的槽口向下設(shè)置，可以起到密封井內(nèi)物質(zhì)向上涌動的作用，密封鉆井液使鉆井液不能從套管口流出。
[0021]四、本發(fā)明中，設(shè)置的內(nèi)壁扶正器在進入套管后，在內(nèi)壁扶正器的外壁上設(shè)置的扶正棱作用下，在進入套管時起到引導(dǎo)的作用，在鉆進時也可以對鉆具組合起到扶正的技術(shù)效果。
[0022]五、采用本發(fā)明，可以避免在下套管時必須上扣這個過程，可以節(jié)約大量作業(yè)時間。
[0023]六、本發(fā)明中，所述卡瓦呈圓筒形結(jié)構(gòu)，圓筒形結(jié)構(gòu)一端設(shè)置卡齒，另一端設(shè)置有卡瓦抬肩，限位鍵槽設(shè)置在卡瓦抬肩的端面上，此結(jié)構(gòu)將限位鍵槽設(shè)置在卡瓦抬肩的端面上，高強度度，增加下入套管的安全性。
[0024]七、本發(fā)明中，所述卡瓦上還設(shè)置有用于使卡瓦下端外徑張開的縫隙，鎖緊時，卡瓦具有擴張功能，采用形變，增加卡齒與套管內(nèi)壁的摩擦力，鎖緊能力高。
[0025]八、采用本發(fā)明后，在下套管過程中可掏空一定量的鉆井液，在浮力的作用下，可使套管柱懸浮，減輕井架負荷。
[0026]九、本發(fā)明中，卡瓦上的限位鍵槽與中軸上的定位鍵配合使用，使卡瓦與中軸之間只能相對轉(zhuǎn)動，從而控制驅(qū)動鍵與卡瓦的相對位置，卡瓦四周開有4個卡瓦鍵槽，配合安裝在中軸上的四個驅(qū)動鍵使用，使中軸能通過驅(qū)動鍵驅(qū)動卡瓦旋轉(zhuǎn)。
[0027]十、本發(fā)明中，由于設(shè)置的卡瓦鍵槽和縫隙，可以根據(jù)需要在下入工具驅(qū)動套管轉(zhuǎn)動，或者取出驅(qū)動機構(gòu)兩者之間變換與套管的鎖定或者松開，便于實施使用套管鉆進的方式；設(shè)置的卡齒具有很好的附著力，能有效的實現(xiàn)與井下套管壁的鎖定，當插入套管后能貼在套管壁上，減少套管與套管驅(qū)動機構(gòu)之間的相互擺動，并能保證在全部與套管聯(lián)接的過程中，卡齒都能與套管內(nèi)壁緊密貼合，達到防止套管掉落事故。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是采用本發(fā)明形成的套管驅(qū)動頭結(jié)構(gòu)示意圖圖2是引導(dǎo)鎖緊機構(gòu)的中軸結(jié)構(gòu)示意圖
圖3是引導(dǎo)鎖緊機構(gòu)的卡瓦結(jié)構(gòu)示意圖圖4是引導(dǎo)鎖緊機構(gòu)的卡瓦抬肩的端面結(jié)構(gòu)示意圖圖5是引導(dǎo)鎖緊機構(gòu)的卡齒端面結(jié)構(gòu)示意圖圖6為本發(fā)明下接頭與密封圈的連接結(jié)構(gòu)示意圖圖7是本發(fā)明內(nèi)壁扶正器結(jié)構(gòu)示意圖圖8是本發(fā)明內(nèi)壁扶正器的截面結(jié)構(gòu)示意圖
圖中標記為:1、變扣接頭，2、中軸，3、固定螺栓，4、定位鍵，5、卡瓦，6、驅(qū)動鍵，7、下接頭，8、密封圈，9、內(nèi)壁扶正器，10、接頭抬肩，11、定位段，12、卡齒，13、驅(qū)動段，14、卡瓦抬肩，15、定位鍵槽，16、驅(qū)動鍵槽，17、縫隙，18、卡瓦鍵槽，19、扶正棱，20、限位鍵槽?！揪唧w實施方式】
[0029]實施例1
一種適用于套管驅(qū)動頭的扶正密封機構(gòu)，包括下接頭7、密封圈8和內(nèi)壁扶正器9，所述下接頭7與內(nèi)壁扶正器9連接，下接頭7上設(shè)置有與下接頭7呈一體的接頭抬肩10，在接頭抬肩10與內(nèi)壁扶正器9之間設(shè)置用于密封鉆井液的密封圈8,在內(nèi)壁扶正器9的外壁上設(shè)置有扶正棱19。
[0030]本發(fā)明的優(yōu)選實施方式為，所述密封圈8上設(shè)置有密封槽，密封槽的槽口向下設(shè)置。
[0031]采用本發(fā)明后，當井下發(fā)生需要使用套管驅(qū)動頭的情況時，在扶正密封機構(gòu)的引導(dǎo)下，套管驅(qū)動頭將順利的進入套管內(nèi)，設(shè)置的內(nèi)壁扶正器9在進入套管后，由于設(shè)置的扶正棱15的作用，在套管內(nèi)將起到引導(dǎo)扶正的作用，內(nèi)壁扶正器在扶正棱的作用下可減少套管磨損，清除鉆井過程中的巖屑，扶正套管驅(qū)動頭，使套管驅(qū)動頭在套管內(nèi)的位置處于正中的位置，這樣可以使密封圈8達到最佳的密封效果，防止因密封圈8偏心而造成的密封失效，以及井下循環(huán)泥漿外流現(xiàn)象的發(fā)生；在鉆進時，由于內(nèi)壁扶正機構(gòu)的扶正作用，密封圈8在套管內(nèi)處于居中的位置，可以對套管內(nèi)環(huán)空內(nèi)壁實施密封，防止鉆井過程中鉆井液回流，因此可以有效的防止泥漿從套管驅(qū)動頭與套管的環(huán)空流出。
[0032]實施例2
本實施例對采用本發(fā)明形成的套管驅(qū)動頭進行詳細說明:
一種適用于套管鉆井的套管驅(qū)動頭，包括變扣接頭1、引導(dǎo)鎖緊機構(gòu)和扶正密封機構(gòu)；所述引導(dǎo)鎖緊機構(gòu)與套管配合用于上提、下放和旋轉(zhuǎn)套管；所述扶正密封機構(gòu)用于對下入套管內(nèi)的引導(dǎo)鎖緊機構(gòu)進行引導(dǎo)扶正和密封鉆井液；所述變扣接頭1、引導(dǎo)鎖緊機構(gòu)和扶正密封機構(gòu)從上至下依次連接。
[0033]本實施例中，所述引導(dǎo)鎖緊機構(gòu)包括中軸2和套接在中軸2上的卡瓦5，中軸2通過卡瓦5與套管配合用于上提、下放和旋轉(zhuǎn)套管。
[0034]本實施例中，所述中軸2從上至下包括定位段11和驅(qū)動段13，定位段11上固定設(shè)置有定位鍵4，驅(qū)動段13上固定設(shè)置有驅(qū)動鍵6，驅(qū)動段13表面呈錐面，且上端直徑小于下
端直徑。
[0035]本實施例中，所述卡瓦5 —端設(shè)置有與套管內(nèi)壁配合鎖緊的卡齒12，另一端設(shè)置有與定位鍵4配合用于控制中軸2與卡瓦5相對轉(zhuǎn)動幅度的限位鍵槽20，卡瓦5上還設(shè)置有與驅(qū)動鍵6配合的卡瓦鍵槽18，中軸2通過驅(qū)動鍵6和卡瓦鍵槽18驅(qū)動卡瓦5旋轉(zhuǎn)用于帶動套管旋轉(zhuǎn)；卡瓦5鎖緊在套管上時，卡瓦5位于驅(qū)動段13上。
[0036]本實施例中，所述扶正密封機構(gòu)包括下接頭7、密封圈8和內(nèi)壁扶正器9，下接頭7上端與中軸2連接，下端與內(nèi)壁扶正器9連接，且下端還設(shè)置有接頭抬肩10，在接頭抬肩10與內(nèi)壁扶正器9之間設(shè)置用于密封鉆井液的密封圈8，在內(nèi)壁扶正器9的外壁上設(shè)置有扶正棱19。
[0037]本實施例中，所述卡瓦5呈圓筒形結(jié)構(gòu)，圓筒形結(jié)構(gòu)一端設(shè)置卡齒12，另一端設(shè)置有卡瓦抬肩14，限位鍵槽20設(shè)置在卡瓦抬肩14的端面上。
[0038]本實施例中，所述卡瓦5上還設(shè)置有用于使卡瓦5下端外徑張開的縫隙17。
[0039]本實施例中，所述卡瓦鍵槽18和縫隙17在卡瓦5的圓周上等距離各設(shè)置為四道。[0040]本實施例中，所述定位鍵4為一個，驅(qū)動鍵6為四個，且其中一個驅(qū)動鍵6與定位鍵4在同一直線上。
[0041]本實施例中，所述中軸2上分別設(shè)置有定位鍵槽15和驅(qū)動鍵槽16，定位鍵4設(shè)置在定位鍵槽15內(nèi)，驅(qū)動鍵6設(shè)置在驅(qū)動鍵槽16內(nèi)。
[0042]本實施例中，所述密封圈8上設(shè)置有密封槽，密封槽的槽口向下設(shè)置。所述變扣接頭I上端連接鉆具，下端連接中軸2。
[0043]用于使中軸和卡瓦相對轉(zhuǎn)動從而使卡瓦鎖緊在套管上或與套管解的結(jié)構(gòu)有很多，采用上述結(jié)構(gòu)為最佳實施方式，不僅強度得到了保證，而且可以明顯提高套管在復(fù)雜井眼內(nèi)的下入能力，增加下入套管的安全性，降低作業(yè)風險。
[0044]實施例3
本實施例對采用本發(fā)明形成的套管驅(qū)動頭進行進一步詳細說明:
套管驅(qū)動頭包括變扣接頭1、引導(dǎo)鎖緊機構(gòu)、扶正密封機構(gòu)；變扣接頭I的兩端都是母扣，一端用于施工時連接鉆具，一端連接中軸2。
[0045]引導(dǎo)鎖緊機構(gòu)包括中軸2，定位鍵4，卡瓦5，驅(qū)動鍵6和下接頭7，中軸2 —端為公扣，另一端是母扣，在中軸2的公扣和母扣端分別設(shè)置有定位鍵槽15和驅(qū)動鍵槽16，在定位鍵槽15內(nèi)設(shè)置有定位鍵4，在驅(qū)動鍵槽16內(nèi)設(shè)置有驅(qū)動鍵6，定位鍵4由固定螺栓3固定在定位鍵槽15內(nèi)，驅(qū)動鍵6由固定螺栓3固定在驅(qū)動鍵槽16內(nèi)；卡瓦5套在中軸2的外圓上，卡瓦5為一個圓筒形結(jié)構(gòu),卡瓦5的一端是卡齒12,另一端為卡瓦抬肩14,在卡齒12與卡瓦抬肩14之間設(shè)置有卡瓦鍵槽18和縫隙17，卡瓦鍵槽18和縫隙17在卡瓦5的圓周上等距離各設(shè)置四道，配合安裝在中軸2上的四個驅(qū)動鍵6使用，中軸2通過驅(qū)動鍵6驅(qū)動卡瓦5旋轉(zhuǎn)。
[0046]在卡瓦抬肩14的端面上設(shè)置有一個45度角的限位鍵槽20(并不局限于45度，僅以45度為例來說明)，配合安裝在中軸2上的定位鍵4使用，使卡瓦5與中軸2之間只能相對轉(zhuǎn)動45度，從而控制驅(qū)動鍵6與卡瓦5的相對位置。中軸2的母扣端連接下接頭7。
[0047]扶正密封機構(gòu)包括下接頭7、密封圈8和內(nèi)壁扶正器9，在下接頭7連接內(nèi)壁扶正器9的一端設(shè)置有接頭抬肩10，下接頭7的下端連接內(nèi)壁扶正器9，在接頭抬肩10與內(nèi)壁扶正器9之間設(shè)置有密封圈8，在內(nèi)壁扶正器9的外圓上設(shè)置有扶正棱19。
[0048]套管驅(qū)動頭的安裝連接:以變扣接頭I為上端，內(nèi)壁扶正器9為下端為例，加工好的各部件檢驗合格后，將待裝配的零件清洗干凈，螺紋連接處涂上絲扣油，檢查各密封面和密封元件裝配時不得劃傷、碰傷等影響密封的缺陷存在；然后在中軸2上的定位鍵槽15內(nèi)設(shè)置定位鍵4，在驅(qū)動鍵槽16內(nèi)設(shè)置驅(qū)動鍵6，并由固定螺栓3固定，然后將中軸2插入卡瓦5中，再將中軸2的上端公扣螺旋連接在變扣接頭I的下端母扣上，然后將下接頭7的公扣螺紋連接在中軸2下端的母扣上，將S封圈8套裝在下接頭抬肩10的下端面，然后將內(nèi)壁扶正器9連接在下接頭7的下端，并擰緊每個接頭的螺紋，在有相互摩擦的各部件的表面涂上潤滑油，就完成了裝配。
[0049]套管驅(qū)動頭的使用過程:主要有三個工作過程，一是插入套管內(nèi)的過程，二是帶動套管一起旋轉(zhuǎn)的過程，三是從套管內(nèi)抽出的過程。
[0050]插入套管的過程:在鉆具的帶動下由內(nèi)壁扶正器9引導(dǎo)進入套管內(nèi)；進入井下的套管內(nèi)，因為卡瓦5上的卡齒12是貼在套管上的，因此，中軸2轉(zhuǎn)動時，卡瓦5不會轉(zhuǎn)動，另外由于在卡瓦5的卡瓦抬肩14的內(nèi)圓上設(shè)置的45度角的限位鍵槽20，使中軸2轉(zhuǎn)動時只能在這個45度角的限位鍵槽20中做45度角的左或右轉(zhuǎn)動；因此，當中軸2逆時針旋轉(zhuǎn)45度角，中軸2處于定位鍵4與卡瓦鍵槽18的最左端,此時定位鍵4與卡瓦鍵槽18之間存在一個45度的夾角，由于定位鍵4與驅(qū)動鍵6處于同一直線，所以驅(qū)動鍵6不能進入卡瓦鍵槽18，因此驅(qū)動鍵6是頂住卡瓦5的最下端的，然后繼續(xù)加壓，使變扣接頭I向下運動，直到變扣接頭1、卡瓦臺肩14與套管接箍三者重合，再順時針旋轉(zhuǎn)45度角，中軸2就處于定位鍵4與卡瓦鍵槽18的最右端,使定位鍵4與卡瓦鍵槽18重合,這時,驅(qū)動鍵6與卡瓦鍵槽18處在一條直線上；由于中軸2上設(shè)置驅(qū)動鍵6的位置為逐漸放大的直徑，因此在中軸2的中間段形成了一個中軸錐面；由于卡瓦5上的卡齒12的原因，當上提鉆具時，使卡瓦不會與中軸2—起移動，而是沿著中軸2的錐面向下運動，這時，因為卡瓦上設(shè)置的縫隙17，卡瓦牙面的外徑會張開增大，直到與套管內(nèi)徑鎖死，完成與套管的鎖定。
[0051]帶動套管一起旋轉(zhuǎn)的過程:在遇到井眼縮徑或是井壁垮塌等問題時，先按照前面兩個過程將套管驅(qū)動頭下入井內(nèi)，并完成與套管的鎖定，然后通過鉆具的旋轉(zhuǎn)使驅(qū)動鍵進入卡瓦鍵槽，通過中軸帶動卡瓦轉(zhuǎn)動，從而帶動套管一起轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)套管旋轉(zhuǎn)的目的，配合下部安裝的套管鉆鞋，就可以實現(xiàn)井壁的修復(fù)跟劃眼功能。
[0052]從套管內(nèi)抽出的過程:當一根套管下放完畢以后，需要另接一根套管時，將套管驅(qū)動頭從套管內(nèi)抽出；先通過鉆具下壓變扣接頭1、使變扣接頭1，卡瓦臺肩14與套管接箍三者重合，這時，卡瓦5的卡齒12已經(jīng)離開中軸2的錐面，使卡齒12從鎖定的狀態(tài)松開，然后逆時針旋轉(zhuǎn)45度，使驅(qū)動鍵6頂住卡瓦的最下端，此時卡瓦5被驅(qū)動鍵6頂住，不能沿中軸2的錐面向下運動，因此在上提鉆具時，卡瓦外徑不能增大；再上提變扣接頭1，并帶動套管驅(qū)動頭全部從套管內(nèi)抽出。
[0053]實施例4
本實施例對采用本發(fā)明形成的套管驅(qū)動頭的操作方法說明如下:
實施套管鉆進前，先將需要的套管驅(qū)動頭準備好，實施時，首先在第一根需要下入井內(nèi)的套管下端連接鉆鞋及浮箍，再使用鉆機上的單根吊卡提起已經(jīng)接上鉆鞋及浮箍的第一根套管，將其放入井眼內(nèi)，并使用套管卡瓦將第一根套管卡在轉(zhuǎn)盤中，然后在鉆具上連接上套管驅(qū)動頭。
[0054]然后下放鉆具，將套管驅(qū)動頭插入放在轉(zhuǎn)盤上的第一根套管內(nèi)，開動鉆機，使鉆具右轉(zhuǎn)，帶動套管驅(qū)動頭右轉(zhuǎn)45度(僅以45度舉例說明，并不局限于45度)，然后上提鉆具，這時套管驅(qū)動頭上的驅(qū)動鍵和定位鍵與卡瓦健槽處于一個直線上，上提鉆具使卡瓦在錐面的情況下變大，因此，套管驅(qū)動頭上的卡瓦就會被鎖定在套管內(nèi)徑上。
[0055]然后，向上提鉆具，取出套管卡瓦，下放鉆具，將方鉆桿座入轉(zhuǎn)盤，開泵，在轉(zhuǎn)盤的驅(qū)動下，動力會傳至套管驅(qū)動套，并帶動套管鉆進，慢慢增鉆壓和轉(zhuǎn)速，直到將第一根套管鉆完。
[0056]當?shù)谝桓坠茔@完后，如果需要打稠泥漿埽井時，先埽井，如果不需要埽井，就直接停泵，停止鉆機轉(zhuǎn)動，再將套管上提至轉(zhuǎn)盤，座上卡瓦，將第一根套管的上端卡在轉(zhuǎn)盤上。
[0057]然后下放鉆具，推動套管驅(qū)動頭向下，這時，套管驅(qū)動頭上的錐面從卡瓦中向下退出，解鎖，釋放套管驅(qū)動頭的卡瓦，然后轉(zhuǎn)動鉆具，帶動套管驅(qū)動頭左轉(zhuǎn)45度，再向上提鉆具，從井內(nèi)提出套管驅(qū)動頭。[0058]再次使用卡吊吊起第二根套管，插入已卡座在轉(zhuǎn)盤內(nèi)的套管上，使用動力套管鉗上扣并擰緊。
[0059]然后再次下放鉆具，將套管驅(qū)動頭插入放在轉(zhuǎn)盤上的第二根套管內(nèi)，開動鉆機，使鉆具右轉(zhuǎn)，帶動套管驅(qū)動頭右轉(zhuǎn)45度，然后上提鉆具，這時套管驅(qū)動頭上的驅(qū)動鍵和定位鍵與卡瓦鍵槽再次處于一個直線上，上提鉆具使卡瓦在錐面的情況下變大，因此，套管驅(qū)動頭上的卡瓦就會被鎖定在套管內(nèi)徑上，然后卸掉轉(zhuǎn)盤上的套管卡瓦，下放套管至井底，開泵實施套管鉆進，直到第二根套管全部鉆入；第二根套管鉆完之后，重復(fù)實施上述步驟，直到到達設(shè)計井深。
【權(quán)利要求】
1.一種適用于套管驅(qū)動頭的扶正密封機構(gòu)，其特征在于:包括下接頭(7)、密封圈(8)和內(nèi)壁扶正器(9)，所述下接頭(7)與內(nèi)壁扶正器(9)連接，下接頭(7)上設(shè)置有與下接頭(7)呈一體的接頭抬肩(10)，在接頭抬肩(10)與內(nèi)壁扶正器(9)之間設(shè)置用于密封鉆井液的密封圈(8 )，在內(nèi)壁扶正器(9 )的外壁上設(shè)置有扶正棱(19 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于套管驅(qū)動頭的扶正密封機構(gòu)，其特征在于:所述密封圈(8 )上設(shè)置有密封槽，密封槽的槽口向下設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適用于套管驅(qū)動頭的扶正密封機構(gòu)，其特征在于:所述下接頭(7)連接有引導(dǎo)鎖緊機構(gòu)，引導(dǎo)鎖緊機構(gòu)連接有變扣接頭(I )，所述引導(dǎo)鎖緊機構(gòu)包括與下接頭(7)連接的中軸(2)和套接在中軸(2)上的卡瓦(5)，中軸(2)通過卡瓦(5)與套管配合用于上提、下放和旋轉(zhuǎn)套管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于套管驅(qū)動頭的扶正密封機構(gòu)，其特征在于:所述中軸(2)從上至下包括定位段(11)和驅(qū)動段(13)，定位段(11)上固定設(shè)置有定位鍵(4)，驅(qū)動段(13)上固定設(shè)置有驅(qū)動鍵(6)，驅(qū)動段(13)表面呈錐面，且上端直徑小于下端直徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的適用于套管驅(qū)動頭的扶正密封機構(gòu)，其特征在于:所述卡瓦(5)—端設(shè)置有與套管內(nèi)壁配合鎖緊的卡齒(12)，另一端設(shè)置有與定位鍵(4)配合用于控制中軸(2)與卡瓦(5)相對轉(zhuǎn)動幅度的限位鍵槽(20)，卡瓦(5)上還設(shè)置有與驅(qū)動鍵(6)配合的卡瓦鍵槽(18)，中軸(2)通過驅(qū)動鍵(6)和卡瓦鍵槽(18)驅(qū)動卡瓦旋轉(zhuǎn)用于帶動套管旋轉(zhuǎn)；卡瓦(5)鎖緊在套管上時，卡瓦(5)位于驅(qū)動段(13)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的適用于套管驅(qū)動頭的扶正密封機構(gòu)，其特征在于:所述卡瓦(5)呈圓筒形結(jié)構(gòu)，圓筒形結(jié)構(gòu)一端設(shè)置卡齒(12)，另一端設(shè)置有卡瓦抬肩(14)，限位鍵槽(20)設(shè)置在卡瓦抬肩(14)的端面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求3、4、5或6所述的適用于套管驅(qū)動頭的扶正密封機構(gòu)，其特征在于:所述卡瓦(5)上還設(shè)置有用于使卡瓦(5)下端外徑張開的縫隙(17)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的適用于套管驅(qū)動頭的扶正密封機構(gòu)，其特征在于:所述卡瓦鍵槽(18)和縫隙(17)在卡瓦(5)的圓周上等距離各設(shè)置為四道。
9.根據(jù)權(quán)利要求4、5或6所述的適用于套管驅(qū)動頭的扶正密封機構(gòu)，其特征在于:所述定位鍵(4)為一個，驅(qū)動鍵(6)為四個，且其中一個驅(qū)動鍵(6)與定位鍵(4)在同一直線上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的適用于套管驅(qū)動頭的扶正密封機構(gòu)，其特征在于:所述中軸(2 )上分別設(shè)置有定位鍵槽(15 )和驅(qū)動鍵槽(16 )，定位鍵(4)設(shè)置在定位鍵槽(15 )內(nèi)，驅(qū)動鍵(6)設(shè)置在驅(qū)動鍵槽(16)內(nèi)。
【文檔編號】E21B17/10GK103437716SQ201310387129
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】李偉成, 陳曉彬, 陳立, 陳文才, 劉彬, 鄧元洲, 胡畔, 周剛, 馮明 申請人:中國石油集團川慶鉆探工程有限公司