CN108691512A - 一种防止减震器螺纹倒扣的方法及结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防止减震器螺纹倒扣的方法及结构，本发明是对现有技术的改进；具体是取消现有技术中套在心轴上的限位套和扶正套筒；同时在心轴的花键根部增设外台肩，利用增加的外台肩与花键体内的内台肩共同构成下限位面；防止振动产生的冲击力传递至心轴与减震组件的螺纹连接处，造成螺纹连接倒扣失效。本发明可以在正常传递扭矩的基础上起到限位的作用，防止了螺纹倒扣现象的发生，提高了减震器的使用寿命，减少了起下钻次数，降低了钻井成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种防止减震器螺纹倒扣的方法及结构，属于钻井机械技术领域。
背景技术
石油、天然气及地质勘探钻井过程中，为了达到预定的钻井深度，需要钻头向下做切削运动。钻进过程中，由于钻头结构、地层、钻压等因素的变化，井底的反作用力也将随之变化。目前最常用的旋转钻井过程中，钻柱下部同时承受着交变的轴向压力和扭矩，钻压超过临界值时将产生纵向弯曲，即丧失稳定性，交变扭矩也能使钻具丧失扭曲稳定性。这种压力值和扭矩的剧烈变化造成的危害主要有以下几个方面：一是降低钻杆的使用寿命，严重的会使钻杆断裂。造成井下事故的发生。二是破坏钻头的最佳工作环境，造成钻头齿部脱落或折断，降低钻头使用寿命。三是对连接螺纹造成冲击，导致螺纹倒扣或变形无法拆卸。
现有钻井过程中，普遍采用在钻头上部连接减震器，达到降低钻进过程中钻头受到的交变反作用力给上部钻柱带来的危害。目前使用的减震器结构包括心轴，心轴上部圆弧过渡处设有限位套，限位套与心轴螺纹连接；限位套下方的心轴上套有与花键体螺纹连接的扶正套筒，扶正套筒顶面和限位套底面共同构成下限位面。心轴下端与减震组件螺纹连接；现有技术中心轴与限位套、扶正套筒与花键体处的两道连接螺纹，经常在交变反作用力的作用下出现倒扣现象，特别是近几年，由于页岩气在国内的持续开发，钻井条件更加恶劣，出现倒扣的现象更加频繁，而减震器一旦出现倒扣现象，就失去了工作能力将迫使钻进过程必须停止。只有通过起钻更换新的减震器后才能继续作业。这种事故的不定期发生，极大的降低了工作效率，增加了钻井成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防止减震器螺纹倒扣的方法及结构，以保证减震器的连接螺纹经常在交变反作用力的作用下不会出现倒扣，达到应有的减震效果，并提高工作效率和降低减震器的维修成本，从而克服现有技术的不足。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的一种防止减震器螺纹倒扣的方法，该方法是对现有技术的改进；具体是取消现有技术中套在减震器心轴上的限位套和扶正套筒；同时在心轴的花键根部增设外台肩，利用增加的外台肩与花键体内的内台肩共同构成下限位面，从而防止振动产生的冲击力传递至心轴与减震组件的螺纹连接处，并有效防止造成螺纹连接倒扣失效。
根据上述方法构成的本发明的一种防止减震器螺纹倒扣的结构，包括减震器的心轴，心轴下端与减震组件螺纹连接；心轴中下段为花键轴，花键轴的键根处设有外台肩；花键轴外套有花键体，花键体上设有花键孔，花键孔内设有内台肩，花键孔与花键轴滑动连接；花键体下端与外管螺纹连接；外台肩底面与内台肩顶面共同构成下限位面。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，本发明利用双抬肩花键机构，巧妙的解决了减震器的下限位问题，取消了现有技术中的限位套和扶正套筒结构，简化了设计，节约了加工和材料成本。本发明可以在正常传递扭矩的基础上起到限位的作用。防止了螺纹倒扣现象的发生。提高了减震器的使用寿命，减少了起下钻次数，降低了钻井成本。
附图说明
图1是现有技术的结构示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是图2三维视图；
图4是心轴的结构示意图；
图5是花键体的结构示意图；
图6是图中C-C剖视图。
图中标记为：1-心轴、2-减震组件、3-花键轴、4-外台肩、5-花键体、6-花键孔、7-内台肩、8-外管、9-下限位面、10-圆弧过渡、11-限位套、12-扶正套筒。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明的一种防止减震器螺纹倒扣的方法，如图2所示，该方法是对现有技术的改进；具体是取消现有技术中套在心轴上的限位套和扶正套筒；同时在心轴的花键根部增设外台肩，利用增加的外台肩与花键体内的内台肩共同构成下限位面；防止振动产生的冲击力传递至心轴与减震组件的螺纹连接处；造成螺纹连接倒扣失效。
按上述方法构成的本发明的一种防止减震器螺纹倒扣的结构，如图2和图3所示，该结构包括减震器的心轴1，心轴1下端与减震组件2螺纹连接；心轴1中下段为花键轴3，花键轴3的键根处设有外台肩4（见图4）；花键轴3外套有花键体5，花键体5上设有花键孔6（见图5），花键孔6内设有内台肩7（见图5），花键孔6与花键轴3滑动连接；花键体5下端与外管8螺纹连接；外台肩4底面与内台肩7顶面共同构成下限位面9。
实施例
现有钻井过程中，普遍采用在钻头上部连接减震器，达到降低钻进过程中钻头受到的交变反作用力给上部钻柱带来的危害。目前使用的减震器结构如图1所示，包括心轴1，心轴1上部圆弧过渡9处设有限位套11，限位套11与心轴1螺纹连接（此处连接为A）；限位套11下方的心轴1上套有扶正套筒12，以扶正套筒12顶面和限位套11底面共同构成下限位面9。扶正套筒12下端与花键体5螺纹连接（此处连接为B）；上述A、B两处连接螺纹，经常在交变反作用力的作用下出现倒扣现象，特别是近几年，由于页岩气在国内的持续开发，钻井条件更加恶劣，出现倒扣的现象更加频繁，而减震器一旦出现倒扣现象，就失去了工作能力将迫使钻进过程必须停止。只有通过起钻更换新的减震器后才能继续作业。这种事故的不定期发生，极大的降低了工作效率，增加了钻井成本。
本例是针对现有技术中的不足进行的改进。本例如图1所示，是将现有的下限位面9移至花键体5内部，具体做法是在心轴1的花键轴上设置一个外台肩4，同时在花键体5的花键孔内设置内台肩7，利用外台肩4的下端面和内台肩7的上端面作为下限位面9，有效防止了因心轴1上圆弧过渡10的影响造成限位套11与心轴1的螺纹连接处（A处）和扶正套筒12与花键体5螺纹连接处（B处）直接承受震动带来的冲击力，造成螺纹连接倒扣失效的技术问题。
本例取消了现有技术中的限位套11和扶正套筒12，简化了结构，由于取消了限位套11，有效防止限位套11对心轴1上圆弧过渡处的损伤，提高了心轴1强度。本例加长了花键体5的长度，花键体5兼顾了现有技术中扶正套筒12的作用，通过取消扶正套筒12，杜绝了此处螺纹连接的倒扣失效问题。
Claims (2)
1.一种防止减震器螺纹倒扣的方法，其特征在于：取消现有技术中套在减震器心轴上的限位套和扶正套筒；同时在心轴的花键根部增设外台肩，利用增加的外台肩与花键体内的内台肩共同构成下限位面，从而防止振动产生的冲击力传递至心轴与减震组件的螺纹连接处，并有效防止造成螺纹连接倒扣失效。
2.一种防止减震器螺纹倒扣的结构，包括减震器的心轴（1），其特征在于：心轴（1）下端与减震组件（2）螺纹连接；心轴（1）中下段为花键轴（3），花键轴（3）的键根处设有外台肩（4）；花键轴（3）外套有花键体（5），花键体（5）上设有花键孔（6），花键孔（6）内设有内台肩（7），花键孔（6）与花键轴（3）滑动连接；花键体（5）下端与外管（8）螺纹连接；外台肩（4）底面与内台肩（7）顶面共同构成下限位面（9）。
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| CN109403878A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-03-01 | 贵州高峰石油机械股份有限公司 | 一种用于保护顶驱的减振器 |
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