CN116136153B - 一种石油开采用的钻杆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种石油开采用的钻杆，属于石油开采技术领域，包括杆体、芯杆、滑块、传力组件、第一限位组件以及第二限位组件，所述芯杆设置在所述杆体内部并沿所述杆体轴向分布，所述芯杆底部与所述杆体底壁固定连接，所述滑块活动套设于所述芯杆外部，所述传力组件一端延伸至所述滑块内部并与所述滑块内壁相连，另一端延伸至所述滑块外部并与所述杆体内壁相连。本发明实施例相较于现有技术，当钻杆断开呈上下两截时，能够自动将上截杆体与下截杆体连接为一体，以便于顺利的将下截杆体带出地层，从而无需人工后续下井手动打捞断裂钻杆，提高了钻杆打捞的便利性。
Description
技术领域
本发明属于石油开采技术领域，具体是一种石油开采用的钻杆。
背景技术
钻杆是一种上下端均带有螺纹的钢管，其一端用于连接钻机地表设备，另一端连接位于钻井底端的钻磨设备或底孔装置，通过钻机地表设备带动钻杆转动，继而带动钻磨设备或底孔装置转动，以对地底矿物进行有效开采，因此其被广泛应用于石油天然气等地下气液矿物的开采中。
目前，钻杆在使用过程中因操作失误或者受地层环境影响容易因受力不均而发生断裂现象，当钻杆在地层内部断开成上下两截时，断开的下截钻杆滞留在钻井内部，需要人工下井进行手动打捞，较为费时费力同时存在较大的安全隐患。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明实施例要解决的技术问题是提供一种石油开采用的钻杆。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：
一种石油开采用的钻杆，包括杆体、芯杆、滑块、传力组件、第一限位组件以及第二限位组件，
所述芯杆设置在所述杆体内部并沿所述杆体轴向分布，所述芯杆底部与所述杆体底壁固定连接，
所述滑块活动套设于所述芯杆外部，
所述传力组件一端延伸至所述滑块内部并与所述滑块内壁相连，另一端延伸至所述滑块外部并与所述杆体内壁相连，
所述第二限位组件设置在所述杆体内部，用于将所述滑块限定在所述杆体内侧顶部，当所述杆体断开成上下两截时，所述第二限位组件对所述滑块进行释放，所述滑块沿所述芯杆下滑至所述杆体内侧底部，
所述第一限位组件设置在所述杆体内侧，当所述滑块滑动至所述杆体内侧底部时，所述第一限位组件用于将所述滑块与所述芯杆限定为一体。
作为本发明进一步的改进方案：所述传力组件包括固定座、卷轮以及钢丝绳，
所述固定座固定安装在所述滑块内壁上，所述卷轮转动设置在所述固定座一侧，所述钢丝绳一端绕设于所述卷轮外部，另一端延伸至所述滑块外部并与所述杆体内侧顶壁相连。
作为本发明进一步的改进方案：所述第二限位组件包括柔性连接件以及刀片，
所述柔性连接件一端与所述杆体内侧顶壁相连，另一端与所述滑块相连，用于对所述滑块提供拉力，以将所述滑块限定在所述杆体内侧顶部，
所述刀片一端所述芯杆外壁相连，另一端延伸至所述柔性连接件一侧。
作为本发明进一步的改进方案：所述杆体内壁设置有阻尼层，所述阻尼层贴合于所述滑块外壁，以配合所述柔性连接件将滑块限定在杆体内侧顶部，
所述芯杆外壁固定设置有挡块，所述挡块与所述滑块之间通过第一弹性件相连，所述第一弹性件用于对所述滑块提供弹性支撑。
作为本发明再进一步的改进方案：所述滑块底部开设有通口，所述芯杆侧壁开设有插孔，
所述第一限位组件包括限位销以及第二弹性件，
所述限位销一端延伸至所述插孔内部并与所述插孔伸缩配合，另一端延伸至所述芯杆外部并呈楔形结构，所述第二弹性件设置在所述插孔内部，用于对所述限位销提供弹性支撑。
作为本发明再进一步的改进方案：所述第一弹性件以及所述第二弹性件为弹簧或金属弹片。
作为本发明再进一步的改进方案：所述阻尼层为橡胶层或硅胶层。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明实施例中，在石油开采过程中，通过外界的钻机（图中未示出）带动杆体转动进而钻入地层内部时，此时第二限位组件将滑块限定在杆体内侧顶部，当杆体在地层内部断开成上下两截时，第二限位组件对滑块进行释放，滑块沿芯杆外部下滑至杆体内侧底部，通过第一限位组件将滑块与芯杆限定为一体，此时由于传力组件一端与滑块相连，另一端与杆体顶部相连，使得杆体上截与杆体下截之间可通过传力组件、滑块以及芯杆连接为一体，以便于杆体上截移出地层内部时可将杆体下截顺利的带出地层，以便于顺利的对断裂钻杆进行打捞，相较于现有技术，当钻杆断开呈上下两截时，能够自动将上截杆体与下截杆体连接为一体，以便于顺利的将下截杆体带出地层，从而无需人工后续下井手动打捞断裂钻杆，提高了钻杆打捞的便利性。
附图说明
图1为一种石油开采用的钻杆的结构示意图；
图2为一种石油开采用的钻杆中第二限位组件的结构示意图；
图3为图1中A区域放大示意图；
图4为图1中B区域放大示意图；
图中：10-杆体、101-阻尼层、20-芯杆、201-第一弹性件、202-挡块、203-插孔、30-滑块、301-通口、40-传力组件、401-固定座、402-卷轮、403-钢丝绳、50-第一限位组件、501-限位销、502-第二弹性件、60-第二限位组件、601-柔性连接件、602-刀片。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
请参阅图1，本实施例提供了一种石油开采用的钻杆，包括杆体10、芯杆20、滑块30、传力组件40、第一限位组件50以及第二限位组件60，所述芯杆20设置在所述杆体10内部并沿所述杆体10轴向分布，所述芯杆20底部与所述杆体10底壁固定连接，所述滑块30活动套设于所述芯杆20外部，所述传力组件40一端延伸至所述滑块30内部并与所述滑块30内壁相连，另一端延伸至所述滑块30外部并与所述杆体10内壁相连，所述第二限位组件60设置在所述杆体10内部，用于将所述滑块30限定在所述杆体10内侧顶部，当所述杆体10断开成上下两截时，所述第二限位组件60对所述滑块30进行释放，所述滑块30沿所述芯杆20下滑至所述杆体10内侧底部，所述第一限位组件50设置在所述杆体10内侧，当所述滑块30滑动至所述杆体10内侧底部时，所述第一限位组件50用于将所述滑块30与所述芯杆20限定为一体。
在石油开采过程中，通过外界的钻机（图中未示出）带动杆体10转动进而钻入地层内部时，此时第二限位组件60将滑块30限定在杆体10内侧顶部，当杆体10在地层内部断开成上下两截时，第二限位组件60对滑块30进行释放，滑块30沿芯杆20外部下滑至杆体10内侧底部，通过第一限位组件50将滑块30与芯杆20限定为一体，此时由于传力组件40一端与滑块30相连，另一端与杆体10顶部相连，使得杆体10上截与杆体10下截之间可通过传力组件40、滑块30以及芯杆20连接为一体，以便于杆体10上截移出地层内部时可将杆体10下截顺利的带出地层，实现对断裂钻杆的便捷打捞。
请参阅图3，在一个实施例中，所述传力组件40包括固定座401、卷轮402以及钢丝绳403，所述固定座401固定安装在所述滑块30内壁上，所述卷轮402转动设置在所述固定座401一侧，所述钢丝绳403一端绕设于所述卷轮402外部，另一端延伸至所述滑块30外部并与所述杆体10内侧顶壁相连。
当杆体10在地层内部断开成上下两截时，第二限位组件60对滑块30进行释放，滑块30沿芯杆20外部下滑，上述过程中钢丝绳403受拉进而带动卷轮402转动，卷轮402转动时可对钢丝绳403放卷，钢丝绳403适应性伸长，当滑块30滑动至杆体10内侧底部时，钢丝绳403从卷轮402外部完全放卷，第一限位组件50将滑块30与芯杆20之间限定为一体，当滑块30与芯杆20之间限定为一体后，由于钢丝绳403一端与滑块30相连，另一端与杆体10上截相连，当杆体10上截受拉并从地层内部移出时，杆体10可通过钢丝绳403拉动滑块30，进而拉动芯杆20以及杆体10下截，以带动杆体10下截从地层内部移出，实现杆体10下截的便利打捞。
请参阅图2和图3，在一个实施例中，所述第二限位组件60包括柔性连接件601以及刀片602，所述柔性连接件601一端与所述杆体10内侧顶壁相连，另一端与所述滑块30相连，用于对所述滑块30提供拉力，以将所述滑块30限定在所述杆体10内侧顶部，所述刀片602一端所述芯杆20外壁相连，另一端延伸至所述柔性连接件601一侧。
当杆体10在地层内部断开成上下两截时，杆体10上截经由外界的钻机带动继续转动，而杆体10下截由于与杆体10上截断开在地层内部不再转动，芯杆20同步不再转动，当杆体10上截转动时可带动滑块30在芯杆20外部转动，滑块30以及杆体10上截转动时可带动柔性连接件601转动，柔性连接件601转动时可作用于刀片602，利用刀片602对柔性连接件601进行截断，进而解除对于滑块30的拉动作用，此时在滑块30的重力作用下沿芯杆20外部向下滑动，同时卷轮402对钢丝绳403进行放卷，当滑块30滑动至杆体10内侧底部时，钢丝绳403完全放卷并伸直，随后第一限位组件50将滑块30与芯杆20之间限定为一体，如此，当杆体10上截受拉从地层内部移出时，杆体10上截可将上拉力通过钢丝绳403传递至滑块30，再由滑块30以及芯杆20传递至杆体10下截，进而将杆体10下截同步从地层内部带出，实现断开钻杆10的顺利打捞。
在一个实施例中，所述柔性连接件601可以是橡胶绳，也可以尼龙绳，此处不做限制。
请参阅图3，在一个实施例中，所述杆体10内壁设置有阻尼层101，所述阻尼层101贴合于所述滑块30外壁，以配合所述柔性连接件601将滑块30限定在杆体10内侧顶部，所述芯杆20外壁固定设置有挡块202，所述挡块202与所述滑块30之间通过第一弹性件201相连，所述第一弹性件201用于对所述滑块30提供弹性支撑。
当杆体10转动并转入地层内部时，通过阻尼层101对于滑块30的摩擦阻尼作用以及配合柔性连接件601的拉动作用，以抵消第一弹性件201的推力将滑块30限定在杆体10内侧顶部，当杆体10断开成上下两截时，杆体10上截继续转动，通过阻尼层101与滑块30的摩擦作用可带动滑块30跟随杆体10上截同步转动，以便于带动柔性连接件601转动，当柔性连接件601转动时，刀片602可对柔性连接件601进行截断，随后柔性连接件601不再对滑块30提供拉力，第一弹性件201对于滑块30的推力大于阻尼层101对于滑块30的摩擦力，进而推动滑块30沿芯杆20外部下滑。
请参阅图1、2和图4，在一个实施例中，所述滑块30底部开设有通口301，所述芯杆20侧壁开设有插孔203，所述第一限位组件50包括限位销501以及第二弹性件502，所述限位销501一端延伸至所述插孔203内部并与所述插孔203伸缩配合，另一端延伸至所述芯杆20外部并呈楔形结构，所述第二弹性件502设置在所述插孔203内部，用于对所述限位销501提供弹性支撑。
当滑块30下滑至杆体10内侧底部时，通口301边缘作用于限位销501，进而推动限位销501向插孔203内部移动，此时第二弹性件502受力压缩，当限位销501移动至插孔203内部后，插孔203越过通口301并进入滑块30内部，随后第二弹性件502推动限位销501向插孔203外部移动，从而伸入至滑块30内部并作用于滑块30内壁，以将滑块30与芯杆20限定为一体，当杆体10上截受拉移出地层内部时，钢丝绳403将杆体10上截的拉力传递至滑块30，滑块30受拉时限位销501作用于滑块30内侧底壁，进而带动芯杆20上移，芯杆20上移时可带动杆体10下截上移，实现杆体10下截的便利打捞。
在一个实施例中，所述第一弹性件201以及所述第二弹性件502可以是弹簧，也可以是金属弹片，此处不做限制。
在一个实施例中，所述阻尼层101可以是橡胶层，也可以是硅胶层，此处不做限制。
在一个实施例中，所述杆体10外壁设有防腐层，所述防腐层为钨基非晶态防腐层，从而提高钻杆的防护性能。
本发明实施例中，在石油开采过程中，通过外界的钻机（图中未示出）带动杆体10转动进而钻入地层内部时，此时第二限位组件60将滑块30限定在杆体10内侧顶部，当杆体10在地层内部断开成上下两截时，第二限位组件60对滑块30进行释放，滑块30沿芯杆20外部下滑至杆体10内侧底部，通过第一限位组件50将滑块30与芯杆20限定为一体，此时由于传力组件40一端与滑块30相连，另一端与杆体10顶部相连，使得杆体10上截与杆体10下截之间可通过传力组件40、滑块30以及芯杆20连接为一体，以便于杆体10上截移出地层内部时可将杆体10下截顺利的带出地层，以便于顺利的对断裂钻杆进行打捞，相较于现有技术，当钻杆断开呈上下两截时，能够自动将上截杆体与下截杆体连接为一体，以便于顺利的将下截杆体带出地层，从而无需人工后续下井手动打捞断裂钻杆，提高了钻杆打捞的便利性。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (7)
1.一种石油开采用的钻杆，其特征在于，包括杆体、芯杆、滑块、传力组件、第一限位组件以及第二限位组件，
所述芯杆设置在所述杆体内部并沿所述杆体轴向分布，所述芯杆底部与所述杆体底壁固定连接，
所述滑块活动套设于所述芯杆外部，
所述传力组件一端延伸至所述滑块内部并与所述滑块内壁相连，另一端延伸至所述滑块外部并与所述杆体内壁相连，
所述第二限位组件设置在所述杆体内部，用于将所述滑块限定在所述杆体内侧顶部，当所述杆体断开成上下两截时，所述第二限位组件对所述滑块进行释放，所述滑块沿所述芯杆下滑至所述杆体内侧底部，
所述第一限位组件设置在所述杆体内侧，当所述滑块滑动至所述杆体内侧底部时，所述第一限位组件用于将所述滑块与所述芯杆限定为一体。
2.根据权利要求1所述的一种石油开采用的钻杆，其特征在于，所述传力组件包括固定座、卷轮以及钢丝绳，
所述固定座固定安装在所述滑块内壁上，所述卷轮转动设置在所述固定座一侧，所述钢丝绳一端绕设于所述卷轮外部，另一端延伸至所述滑块外部并与所述杆体内侧顶壁相连。
3.根据权利要求1所述的一种石油开采用的钻杆，其特征在于，所述第二限位组件包括柔性连接件以及刀片，
所述柔性连接件一端与所述杆体内侧顶壁相连，另一端与所述滑块相连，用于对所述滑块提供拉力，以将所述滑块限定在所述杆体内侧顶部，
所述刀片一端所述芯杆外壁相连，另一端延伸至所述柔性连接件一侧。
4.根据权利要求3所述的一种石油开采用的钻杆，其特征在于，所述杆体内壁设置有阻尼层，所述阻尼层贴合于所述滑块外壁，以配合所述柔性连接件将滑块限定在杆体内侧顶部，
所述芯杆外壁固定设置有挡块，所述挡块与所述滑块之间通过第一弹性件相连，所述第一弹性件用于对所述滑块提供弹性支撑。
5.根据权利要求4所述的一种石油开采用的钻杆，其特征在于，所述滑块底部开设有通口，所述芯杆侧壁开设有插孔，
所述第一限位组件包括限位销以及第二弹性件，
所述限位销一端延伸至所述插孔内部并与所述插孔伸缩配合，另一端延伸至所述芯杆外部并呈楔形结构，所述第二弹性件设置在所述插孔内部，用于对所述限位销提供弹性支撑。
6.根据权利要求5所述的一种石油开采用的钻杆，其特征在于，所述第一弹性件以及所述第二弹性件为弹簧或金属弹片。
7.根据权利要求4所述的一种石油开采用的钻杆，其特征在于，所述阻尼层为橡胶层或硅胶层。
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