本實(shí)用新型涉及海底鉆井技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種海洋深水鉆井的導(dǎo)管頭下放工具。
背景技術(shù):
海洋油氣生產(chǎn)過(guò)程中,淺水區(qū)域安裝導(dǎo)管可采用打樁或鉆孔后下導(dǎo)管再固井的方式,而在深水區(qū)域,可能存在海床不穩(wěn)定、破裂壓力低、氣體水合物堵塞、淺層水流的危害以及海底低溫變化等多種因素的影響,常規(guī)方式作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)高且周期長(zhǎng),不合適日費(fèi)高昂的深水鉆井作業(yè)。因此,通常采用噴射導(dǎo)管鉆井技術(shù)進(jìn)行表層導(dǎo)管安裝,利用水射流、管串重力及地層粘附力,下放并固定導(dǎo)管,同時(shí),噴射管柱內(nèi)可下入動(dòng)力鉆具組合,提高安全性和作業(yè)效率,而可下鉆的導(dǎo)管頭下放工具是噴射導(dǎo)管鉆井技術(shù)的核心裝備。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是,針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷,提供了一種海洋深水鉆井的導(dǎo)管頭下放工具,安裝和釋放導(dǎo)管頭操作簡(jiǎn)單,下放安裝完成導(dǎo)管頭后,無(wú)需回收工具即能直接進(jìn)行下趟井眼鉆進(jìn)作業(yè),可減少工具回收與鉆頭下放工序,提高效率,降低作業(yè)成本。
本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
一種海洋深水鉆井的導(dǎo)管頭下放工具,包括主體、套筒和心軸,主體通過(guò)螺紋套裝于套筒外圈,主體上沿周向分布有多個(gè)第一通孔,第一通孔內(nèi)設(shè)有鎖塊,套筒的外壁上設(shè)有斜面向下的楔形錐面,旋轉(zhuǎn)套筒使楔形錐面下移推動(dòng)鎖塊頂出,心軸套裝于套筒內(nèi),套筒壁上沿周向分布有多個(gè)第二通孔,第二通孔內(nèi)設(shè)有鎖緊塊,鎖緊塊內(nèi)側(cè)設(shè)有防轉(zhuǎn)槽,鎖緊塊內(nèi)側(cè)與防轉(zhuǎn)槽接觸,防轉(zhuǎn)槽設(shè)置于心軸外壁上,鎖緊塊的上端設(shè)有開(kāi)口環(huán),心軸外壁下部設(shè)有臺(tái)階,臺(tái)階設(shè)置于套筒的下端。
按照上述技術(shù)方案,第一通孔為階梯孔,階梯孔的階梯面向外布置,第二通孔為方形。
按照上述技術(shù)方案,主體通過(guò)左旋螺紋與套筒外圈連接。
按照上述技術(shù)方案,主體的下端設(shè)有限位環(huán),主體的上端設(shè)有指示帽總成,限位環(huán)和指示帽總成均套裝于套筒的外圈上,鎖緊塊的外側(cè)緊貼指示帽總成的內(nèi)壁,指示帽總成的內(nèi)孔為平滑過(guò)渡的變徑孔,限位環(huán)和指示帽總成分別通過(guò)螺栓與主體連接。
按照上述技術(shù)方案,套筒的上端設(shè)有保護(hù)套筒,保護(hù)套筒套裝于套筒外,用于保護(hù)所述的導(dǎo)管頭下放工具內(nèi)部密封。
按照上述技術(shù)方案,套筒的下端設(shè)有擋環(huán),擋環(huán)通過(guò)螺紋與套筒的下端連接。
按照上述技術(shù)方案,鎖塊的外圈上設(shè)有鍵槽,用于防轉(zhuǎn)。
按照上述技術(shù)方案,鎖緊塊的上端外側(cè)設(shè)有凸緣,開(kāi)口環(huán)下端內(nèi)側(cè)設(shè)有的凸緣,鎖緊塊通過(guò)凸緣與開(kāi)口環(huán)套接配合。
按照上述技術(shù)方案,開(kāi)口環(huán)上端設(shè)有限位套筒,限位套筒套裝于套筒上,用于固定開(kāi)口環(huán)的軸向位置。
按照上述技術(shù)方案,心軸上端的內(nèi)孔設(shè)有錐形螺紋,心軸下端的外壁上設(shè)有錐形螺紋。
本實(shí)用新型具有以下有益效果:
主體、套筒和鎖塊構(gòu)成導(dǎo)管頭鎖緊解鎖機(jī)構(gòu),通過(guò)反向旋轉(zhuǎn)心軸,進(jìn)而帶動(dòng)套筒旋轉(zhuǎn)使套筒上的楔形錐面下移推動(dòng)鎖塊頂出,實(shí)現(xiàn)與主體外圈套裝的導(dǎo)管頭鎖緊,通過(guò)正向旋轉(zhuǎn)心軸驅(qū)動(dòng)鎖塊縮回,釋放導(dǎo)管頭;套筒、心軸、鎖緊塊和開(kāi)口環(huán)構(gòu)成心軸鎖緊解鎖機(jī)構(gòu),進(jìn)一步,正向旋轉(zhuǎn)心軸至止動(dòng)位置,通過(guò)開(kāi)口環(huán)使鎖緊塊縮回,實(shí)現(xiàn)心軸與套筒的分離,安裝和釋放導(dǎo)管頭操作簡(jiǎn)單,安裝完成后無(wú)需回收所述的導(dǎo)管頭下放工具,就能直接進(jìn)行下一趟井眼鉆進(jìn)作業(yè),減少工具回收與鉆頭下放工序,提高效率,降低作業(yè)成本。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例中海洋深水鉆井的導(dǎo)管頭下放工具在鎖緊前的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中海洋深水鉆井的導(dǎo)管頭下放工具在鎖緊后的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中,1-套筒,2-心軸,3-擋環(huán),4-限位環(huán),5-主體,6-鎖塊,7-指示帽總成,8-鎖緊塊,9-開(kāi)口環(huán),10-限位套筒,11-保護(hù)套筒。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
參照?qǐng)D1~圖2所示,本實(shí)用新型提供的一種實(shí)施例中海洋深水鉆井的導(dǎo)管頭下放工具,包括主體5、套筒1和心軸2,主體5通過(guò)螺紋套裝于套筒1外圈,主體5上沿周向分布有第一通孔,第一通孔內(nèi)設(shè)有鎖塊6,套筒1的外壁上設(shè)有斜面向下的楔形錐面,楔形錐面設(shè)置于鎖塊6的上方,旋轉(zhuǎn)套筒1使楔形錐面下移推動(dòng)鎖塊6頂出,心軸2套裝于套筒1內(nèi),套筒1壁上沿周向設(shè)有第二通孔,第二通孔內(nèi)設(shè)有鎖緊塊8,鎖緊塊8內(nèi)側(cè)設(shè)有防轉(zhuǎn)槽,鎖緊塊8內(nèi)側(cè)與防轉(zhuǎn)槽接觸,防轉(zhuǎn)槽設(shè)置于心軸2外壁上,防轉(zhuǎn)槽與鎖緊塊8配合,鎖緊塊8的上端設(shè)有開(kāi)口環(huán)9,心軸2外壁下部設(shè)有臺(tái)階,臺(tái)階設(shè)置于套筒1的下端,在作業(yè)時(shí),所述的導(dǎo)管頭下放工具可放置于導(dǎo)管頭內(nèi),通過(guò)旋轉(zhuǎn)心軸2帶動(dòng)套筒1旋轉(zhuǎn),推動(dòng)主體5上的鎖塊6頂出,實(shí)現(xiàn)主體5與導(dǎo)管頭的鎖緊,心軸2的上端與鉆桿連接,心軸2的下端與組合鉆具的鉆頭連接,心軸2上的臺(tái)階用于承受整個(gè)所述的導(dǎo)管頭下放工具的重量以及外部導(dǎo)管頭的重量以及外部導(dǎo)管頭的重量,在回收過(guò)程中通過(guò)心軸2上的臺(tái)階可從水下提出整個(gè)所述的導(dǎo)管頭下放工具;主體5、套筒1和鎖塊6構(gòu)成導(dǎo)管頭鎖緊解鎖機(jī)構(gòu),通過(guò)反向旋轉(zhuǎn)心軸2,進(jìn)而帶動(dòng)套筒1旋轉(zhuǎn)使套筒1上的楔形錐面下移推動(dòng)鎖塊6頂出,實(shí)現(xiàn)與主體5外圈套裝的導(dǎo)管頭鎖緊,通過(guò)正向旋轉(zhuǎn)心軸2驅(qū)動(dòng)鎖塊6縮回,釋放導(dǎo)管頭;套筒1、心軸2、鎖緊塊8和開(kāi)口環(huán)9構(gòu)成心軸2鎖緊解鎖機(jī)構(gòu),進(jìn)一步,正向旋轉(zhuǎn)心軸2至止動(dòng)位置,通過(guò)開(kāi)口環(huán)9使鎖緊塊8縮回,實(shí)現(xiàn)心軸2與套筒1的分離,安裝和釋放導(dǎo)管頭操作簡(jiǎn)單,安裝完成后無(wú)需回收所述的導(dǎo)管頭下放工具,就能直接進(jìn)行下一趟井眼鉆進(jìn)作業(yè),減少工具回收與鉆頭下放工序,提高效率,降低作業(yè)成本。
進(jìn)一步地,第一通孔為階梯孔,階梯面向上布置,第二通孔為方形。
進(jìn)一步地,主體5內(nèi)孔通過(guò)左旋螺紋與套筒1外圈連接,右旋心軸2能驅(qū)動(dòng)鎖塊6縮回,釋放導(dǎo)管頭,右旋操作能防止心軸2螺紋脫扣,安全可靠。
進(jìn)一步地,主體的下端設(shè)有限位環(huán),主體的上端設(shè)有指示帽總成,限位環(huán)和指示帽總成均套裝于套筒的外圈上,鎖緊塊8的外側(cè)緊貼指示帽總成的內(nèi)壁,指示帽總成7的內(nèi)孔為平滑過(guò)渡的變徑孔,限位環(huán)和指示帽總成分別通過(guò)螺栓與主體連接,指示帽總成7用于給鎖緊塊8提供鎖緊和解鎖空間,鎖緊塊8縮回的動(dòng)力來(lái)自安裝在鎖緊上端的開(kāi)口環(huán)9。
進(jìn)一步地,套筒的上端設(shè)有保護(hù)套筒11,保護(hù)套筒11套裝于套筒外,用于保護(hù)所述的導(dǎo)管頭下放工具內(nèi)部密封。
進(jìn)一步地,限位環(huán)4的下端為外圓斜面,斜面角度與導(dǎo)管頭外圓配合位置角度相同。
進(jìn)一步地,套筒1的下端設(shè)有擋環(huán)3,擋環(huán)3通過(guò)螺紋與套筒1的下端連接,擋環(huán)3的下端與心軸2上的臺(tái)階接觸。
進(jìn)一步地,鎖塊6的外圈上設(shè)有鍵槽,用于防轉(zhuǎn);鎖塊6的外圈為牙型,與外部套接的導(dǎo)管頭內(nèi)孔牙型相一致。
進(jìn)一步地,鎖緊塊8的上端外側(cè)設(shè)有凸緣,開(kāi)口環(huán)9下端內(nèi)側(cè)設(shè)有的凸緣,鎖緊塊8通過(guò)凸緣與開(kāi)口環(huán)9套接配合。
進(jìn)一步地,開(kāi)口環(huán)9上端設(shè)有限位套筒10,限位套筒10套裝于套筒1上,用于固定開(kāi)口環(huán)9的軸向位置。
進(jìn)一步地,心軸2上端的內(nèi)孔設(shè)有錐形螺紋,用于與外部的鉆桿連接,心軸2下端的外壁上設(shè)有錐形螺紋,用于與外部的動(dòng)力鉆具組合連接。
本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中,本實(shí)用新型的工作原理:
本實(shí)用新型工具的使用過(guò)程為:所述的導(dǎo)管頭下放工具通過(guò)心軸2的上端螺紋與鉆桿連接,心軸2下端與組合鉆具連接,下放所述的導(dǎo)管頭下放工具到導(dǎo)管頭內(nèi),左旋心軸2約5圈,鎖塊6伸出,所述的導(dǎo)管頭下放工具與導(dǎo)管頭鎖緊,此時(shí)鎖緊塊8進(jìn)入到心軸2的防轉(zhuǎn)槽內(nèi);利用工具下放至井眼位置,采用噴射鉆井方式邊開(kāi)孔邊下導(dǎo)管;鉆至預(yù)定井深后,靜止管串,利用地層的粘附力和摩擦力固定導(dǎo)管,完成導(dǎo)管安裝;導(dǎo)管安裝完成后,轉(zhuǎn)動(dòng)鉆桿,帶動(dòng)工具心軸2旋轉(zhuǎn),心軸2通過(guò)鎖緊塊8帶動(dòng)套筒1一同旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)3圈左右,鎖塊6完全縮回,工具與導(dǎo)管頭解鎖分離;繼續(xù)旋轉(zhuǎn)心軸2約3圈到止動(dòng)位置,在該過(guò)程中,在開(kāi)口環(huán)9的作用下,鎖緊塊8從心軸2的防轉(zhuǎn)槽中滑出,心軸2與工具分離,然后心軸2攜帶鉆頭繼續(xù)下行,開(kāi)始鉆進(jìn)下一口井眼;直至鉆至預(yù)定深度,上提鉆桿,鉆桿帶動(dòng)心軸2上提,心軸2的下部臺(tái)階會(huì)帶著整套工具的回收。
以上的僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,當(dāng)然不能以此來(lái)限定本實(shí)用新型之權(quán)利范圍,因此依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍所作的等效變化,仍屬本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。