CN207795116U - 井口防转装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种井口防转装置，其涉及油气开采技术领域，井口防转装置包括：壳体，壳体内具有空腔，壳体的侧壁上具有缺口；设置在壳体的空腔中的转盘，转盘能够在空腔中转动，转盘的侧壁具有开口；设置在转盘内的滑动套和压板，压板与滑动套相连接，滑动套和压板能够沿壳体的径向滑动；穿设在开口中的卡瓦，卡瓦与压板之间设置有弹性单元以使卡瓦能够在壳体的径向方向移动，卡瓦能够沿壳体的径向滑动以使卡瓦远离壳体的中心的一端能够进入缺口并与壳体的侧壁相抵，卡瓦远离壳体的中心的一端一侧具有导向部，当转盘绕卡瓦具有导向部的一侧转动时，壳体的侧壁能够与导向部相接触以使卡瓦在导向部和壳体侧壁的作用下向壳体的中心滑动。

Description

井口防转装置

技术领域

本实用新型涉及油气开采技术领域，特别涉及一种井口防转装置。

背景技术

水平井技术始于20世纪80年代，是一项综合性配套技术，主要用于油田开发中提高油气井单井产量和采收率。随着工业技术的发展和人们对水平井开采技术认识的不断加深，用水平井开发油田受到了广泛重视，目前水平井开采技术迅速发展并日臻完善。

因此，水平井钻塞和磨铣工艺也日益增多，需要完善钻修工艺及配套工具。螺杆钻具作为一种水平井常规钻修的主要动力源，其得到了广泛的应用。在钻修过程中，螺杆钻具的转子带动磨鞋或者铣锥顺时针转进，但是当磨鞋或者铣锥钻进遇阻时，转子不动，而定子就会带动管柱逆时针转动，如此会造成整个管柱和井口部分存在安全隐患。在现有技术中，大多通过井内防转工具达到防转的目的，其中井内防转工具有液压式和机械式两大类。但是，液压式的井内防转工具要求有较大的节流压差，不适合螺杆钻具大流量、小压耗的原则，而机械式的井内防转工具外径较大，不适合钻修工艺中大排量循环钻、修井液的条件。基于上述问题，亟需一种新的井口防转装置以解决上述问题。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型实施例所要解决的技术问题是提供了一种井口防转装置，其能够在满足螺杆钻具使用的前提下有效防止管柱被带动转动。

本实用新型实施例的具体技术方案是：

一种井口防转装置，所述井口防转装置包括：

壳体，所述壳体内具有空腔，所述壳体的侧壁上具有缺口；

设置在所述壳体的所述空腔中的转盘，所述转盘能够在空腔中转动，所述转盘的侧壁具有开口；

设置在所述转盘内的滑动套和压板，所述压板与所述滑动套相连接，所述滑动套和所述压板能够沿所述壳体的径向滑动；

穿设在所述开口中的卡瓦，所述卡瓦与所述压板之间设置有弹性单元以使所述卡瓦能够在所述壳体的径向方向移动，所述卡瓦能够沿所述壳体的径向滑动以使所述卡瓦远离所述壳体的中心的一端能够进入所述缺口并与所述壳体的侧壁相抵，所述卡瓦远离所述壳体的中心的一端一侧具有导向部，当所述转盘绕所述卡瓦具有导向部的一侧转动时，所述壳体的侧壁能够与导向部相接触以使所述卡瓦在导向部和所述壳体侧壁的作用下向所述壳体的中心滑动。

在一种优选的实施方式中，所述壳体用于固定连接在井口上。

在一种优选的实施方式中，所述壳体包括第一外壳和第二外壳，所述第一外壳和所述第二外壳通过螺栓连接在一起。

在一种优选的实施方式中，至少部分所述卡瓦设置在所述滑动套内，所述卡瓦上开设有孔洞，所述弹性单元设置在所述孔洞中，所述弹性单元与所述压板相抵。

在一种优选的实施方式中，所述井口防转装置还包括：杆体，所述杆体与所述压板相抵，所述杆体穿出所述转盘和所述壳体的缺口。

在一种优选的实施方式中，所述转盘的开口内具有台阶，所述台阶能与所述压板相抵以对所述压板进行限位。

在一种优选的实施方式中，所述转盘的开口内具有台阶，所述弹性单元包括外弹簧和穿设在外弹簧中的内弹簧，所述外弹簧的一端、所述内弹簧的一端分别与所述卡瓦相连接，所述外弹簧的另一端、所述内弹簧的另一端分别与所述压板相连接。

在一种优选的实施方式中，所述缺口沿所述壳体的周向具有预设角度，所述转盘能够在所述缺口的预设角度内转动。

在一种优选的实施方式中，所述转盘包括第一部分转盘和第二部分转盘，所述第一部分转盘和所述第二部分转盘相对设置在一起以形成所述转盘。

在一种优选的实施方式中，所述井口防转装置至少具有两种状态：在第一种状态下，所述卡瓦朝向所述缺口时，所述卡瓦能在所述弹性单元的作用下沿所述壳体的径向方向移动；在第二种状态下，所述卡瓦远离所述壳体的中心的一端抵住所述壳体的内侧壁，所述卡瓦能够将管柱卡死。

本实用新型的技术方案具有以下显著有益效果：

本申请中井口防转装置通过卡瓦与所述压板之间设置的弹性单元使得卡瓦在壳体的径向方向具有一定的活动空间，如此，当卡瓦向背离所述壳体的中心方向移动时可以允许油管接箍的通过，通过上述方式一方面满足了管柱的下入，另外一通过弹性件对卡瓦施加的弹力使得卡瓦能够在弹性单元的作用下抱紧管柱。当管柱设置在井口防转装置中时，卡瓦远离所述壳体的中心的一端进入所述壳体的缺口。当管柱下端连接的螺杆钻具的转子带动磨鞋或者铣锥顺时针转进时，卡瓦对管柱有一定的摩擦力，因此，卡瓦在管柱的作用下转动一定角度从而使得卡瓦远离所述壳体的中心的一端抵住壳体的缺口，卡瓦无法继续转动，管柱下端连接的螺杆钻具的转子带动磨鞋或者铣锥继续正常顺时针转进。当磨鞋或者铣锥钻进遇阻时，转子不动，而定子就会带动管柱逆时针转动，此时，管柱再带动卡瓦、转盘也逆时针转动，由于所述卡瓦远离所述壳体的中心的一端一侧具有导向部，当所述转盘绕所述卡瓦具有导向部的一侧转动时，即逆时针转动，所述壳体的侧壁能够与导向部相接触以使所述卡瓦在导向部和所述壳体侧壁的作用下向所述壳体的中心滑动一点距离，卡瓦的导向部受到壳体侧壁的压紧使得卡瓦紧紧咬合管柱，实现卡瓦抱死管柱，由于卡瓦和转盘在壳体内部只能转动至壳体缺口的位置，因此，卡瓦对管柱起到了固定作用，管柱无法继续逆时针转动，最终实现了防止管柱被带动转动的目的。

参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本实用新型的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。

图1为本实用新型实施例中井口防转装置剖面图；

图2为本实用新型实施例中井口防转装置正视图；

图3为本实用新型实施例中井口防转装置侧视图。

以上附图的附图标记：

1、壳体；11、空腔；12、缺口；13、第一外壳；14、第二外壳；15、螺栓； 16、加强板；17、螺母；2、转盘；21、第一部分转盘；22、第二部分转盘；23、开口；231、台阶；3、滑动套；4、压板；5、卡瓦；51、导向部；52、孔洞；6、弹性单元；61、外弹簧；62、内弹簧；7、螺钉；8、杆体。

具体实施方式

结合附图和本实用新型具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本实用新型的细节。但是，在此描述的本实用新型的具体实施方式，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为了能够在满足螺杆钻具使用的前提下有效防止管柱被带动转动，在本申请中提出了一种井口防转装置，图1为本实用新型实施例中井口防转装置剖面图，图2为本实用新型实施例中井口防转装置正视图，图3为本实用新型实施例中井口防转装置侧视图，如图1至图3所示，本申请中的井口防转装置可以包括：壳体1，壳体1内具有空腔11，壳体1的侧壁上具有缺口12；设置在壳体1的空腔 11中的转盘2，转盘2能够在空腔11中转动，转盘2的侧壁具有开口23；设置在转盘2的开口23中的滑动套3和压板4，压板4与滑动套3相连接，滑动套3和压板4 能够沿壳体1的径向滑动；穿设在开口23中的卡瓦5，卡瓦5与压板4之间设置有弹性单元6以使卡瓦5能够在壳体1的径向方向移动，卡瓦5能够沿壳体1的径向滑动以使卡瓦5远离壳体1的中心的一端能够进入缺口12并与壳体1的侧壁相抵，卡瓦5远离壳体1的中心的一端一侧具有导向部51，当转盘2绕卡瓦5具有导向的一侧转动时，壳体1的侧壁能够与导向部51相接触以使卡瓦5在导向部51和壳体1 侧壁的作用下向壳体1的中心滑动。

本申请中井口防转装置通过卡瓦5与压板4之间设置的弹性单元6使得卡瓦5在壳体1的径向方向具有一定的活动空间，如此，当卡瓦5向背离壳体1 的中心方向移动时可以允许油管接箍的通过，通过上述方式一方面满足了管柱的下入，另外一通过弹性件对卡瓦5施加的弹力使得卡瓦5能够在弹性单元6 的作用下抱紧管柱。当管柱设置在井口防转装置中时，卡瓦5远离壳体1的中心的一端进入壳体1的缺口12。当管柱下端连接的螺杆钻具的转子带动磨鞋或者铣锥顺时针转进时，卡瓦5对管柱有一定的摩擦力，因此，卡瓦5在管柱的作用下转动一定角度从而使得卡瓦5远离壳体1的中心的一端抵住壳体1的缺口12，卡瓦5无法继续转动，管柱下端连接的螺杆钻具的转子带动磨鞋或者铣锥继续正常顺时针转进。当磨鞋或者铣锥钻进遇阻时，转子不动，而定子就会带动管柱逆时针转动，此时，管柱再带动卡瓦5、转盘2也逆时针转动，由于卡瓦5远离壳体1的中心的一端一侧具有导向部51，当转盘2绕卡瓦5具有导向部51的一侧转动时，即逆时针转动，壳体1的侧壁能够与导向部51相接触以使卡瓦5在导向部51和壳体1侧壁的作用下向壳体1的中心滑动一点距离，卡瓦5的导向部51受到壳体1侧壁的压紧使得卡瓦5紧紧咬合管柱，实现卡瓦 5抱死管柱，由于卡瓦5和转盘2在壳体1内部只能转动至壳体1缺口12的位置，因此，卡瓦5对管柱起到了固定作用，管柱无法继续逆时针转动，最终实现了防止管柱被带动转动的目的。

为了能够更好的理解本申请中的井口防转装置，下面将对其做进一步解释和说明。如图1所示，壳体1的横截面大体可以呈圆环状，壳体1内具有空腔 11，该空腔11用于设置转盘2、滑动套3、压板4等部件，空腔11的横截面形状大致呈圆形，如此使得转盘2能再空腔11中转动。壳体1的侧壁上具有缺口 12，该缺口12可以为一个，也可以为多个，在此不作任何限制。该壳体1用于固定连接在井口上，通入井口中的管柱需要穿设过该壳体1，因此，壳体1的下端可以通过螺栓等与井口实现固定连接。壳体1的侧壁上具有缺口12，在卡瓦5沿壳体1的径向滑动时，该缺口12用于容置卡瓦5远离壳体1中心的一端，同时可以对卡瓦5远离壳体1中心的一端进行限位。具体而言，缺口12沿壳体 1的周向具有预设角度，转盘2只能够在缺口12的预设角度内转动。

如图1、图2所示，为了能够在壳体1中设置转盘2、滑动套3和压板4等部件，壳体1需要被拆分成两部分以上，如此，转盘2、滑动套3和压板4等部件安装在壳体1内完成后再将整个壳体1连接起来形成一个整体。所以，在一种可行的实施方式中，壳体1可以包括第一外壳13和第二外壳14，第一外壳13和第二外壳14侧壁上可以焊接有加强板16，在加强板16上开设有贯穿孔，如此，第一外壳13和第二外壳14的加强板16的贯穿孔中穿设有螺栓15、通过螺栓15与螺母17使得第一外壳13和第二外壳14连接在一起。

如图1、图2、图3所示，转盘2设置在壳体1的空腔11中，转盘2大体也可以呈圆环状，如此，转盘2能在壳体1的空腔11中转动，转盘2的中间则用于管柱穿设过。在转盘2的侧壁上具有开口23，该开口23用于卡瓦5穿设过转盘2。转盘2的开口23内具有台阶231，台阶231能与压板4相抵以对压板4进行限位，从而防止压板4滑出转盘2的开口23。为了能够在转盘2中设置滑动套3和压板4，转盘2可以包括第一部分转盘212和第二部分转盘222，第一部分转盘212和第二部分转盘222相对设置在一起以形成转盘2。

如图1、图2、图3所示，滑动套3和压板4设置在转盘2内，滑动套3内用于设置卡瓦5，使得卡瓦5能够在滑动套3内沿壳体1的径向方向滑动，压板4与滑动套3之间通过螺钉7相连接，从而使得压板4能够带动滑动套3一起运动。

如图1、图2、图3所示，卡瓦5远离壳体1中心的一端穿设在转盘2的开口23中，卡瓦5靠近壳体1中心的一端设置在滑动套3中，滑动套3用于对卡瓦5的上下端进行限位，如此，使得卡瓦5能够保持水平状态，能够较好的沿水平方向滑动。卡瓦5上开设有孔洞52，弹性单元6设置在孔洞52中，弹性单元6与压板4相抵。具体而言，弹性单元6可以包括外弹簧61和穿设在外弹簧61中的内弹簧62，外弹簧61的一端、内弹簧62的一端分别与卡瓦5相连接，外弹簧61的另一端、内弹簧62的另一端分别与压板4相连接。由于压板4抵住弹性单元6的一端，从而弹性单元6能够对卡瓦5进行施力，使得卡瓦5向靠近壳体1的方向伸出，通过该种方式能够使得卡瓦5对管柱的弹性抱紧。弹性单元6中的外弹簧61和内弹性其中一个可以是压缩弹簧，另一个可以是拉伸弹簧，如此，可以对卡瓦5施加朝向壳体1中心方向的力和背离壳体1中心方向的力，从而更好的控制卡瓦5的移动。

如图1、图2、图3所示，卡瓦5远离壳体1的中心的一端一侧具有导向部 51，井口防转装置至少具有两种状态：在第一种状态下，卡瓦5朝向缺口12时，卡瓦5能在弹性单元6的作用下沿壳体1的径向方向移动，从而卡瓦5能够沿壳体1的径向滑动以使卡瓦5远离壳体1的中心的一端能够进入缺口12并与壳体1的侧壁相抵，即顺时针转动一定程度后，卡瓦5与壳体1的侧壁相抵无法继续转动，但是，卡瓦5依旧能够沿壳体1的径向滑动。在第二种状态下，卡瓦5远离壳体1的中心的一端抵住壳体1的内侧壁，卡瓦5能够将管柱卡死。也就是说，当转盘2绕卡瓦5具有导向部51的一侧转动时，即逆时针转动，壳体1的侧壁能够与导向部51相接触以使卡瓦5在导向部51和壳体1侧壁的作用下向壳体1的中心滑动，从而使得卡瓦5远离壳体1的中心的一端抵住壳体 1的内侧壁，因此卡瓦5能够将管柱卡死，实现卡瓦5和管柱之间的刚性抱死，如此，定子就无法带动管柱逆时针继续转动。

在一种优选的实施方式中，如图1和图2所示，井口防转装置还可以包括：杆体8，杆体8与压板4相抵，杆体8穿出转盘2和壳体1的缺口12。通过杆体8伸入转盘2的深度可以控制卡瓦5对管柱的弹性抱紧的力度，杆体8伸入转盘2越深，卡瓦5对管柱的弹性抱紧的力度越大，杆体8伸入转盘2越浅，卡瓦5对管柱的弹性抱紧的力度越小。杆体8可以与转盘2之间为螺纹连接，如此，可以实现对杆体8在壳体1径向方向的限位，同时通过转动又能实现杆体8在壳体1径向方向的移动。

本申请中井口防转装置中的卡瓦5在弹性单元6的作用下能在壳体1的径向方向移动，而且滑动套3和壳体1均采用两部分组合拆装而成，如此使得滑动套3和卡瓦5均能够在壳体1的径向移动，从而使得直径更大的工具能够穿过井口防转装置。当该井口防转装置连接在井口上时，其保证了钻修过程中油井内油管和套管形成环形空间的循环流道，从而确保井口液压循环管线、吊卡、钻修做业架子等正常实施，同时，该装置能够有效防止管柱逆时针转动，进而保证了地面施工人员的安全。

本说明书中的上述各个实施方式均采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同相似部分相互参照即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式不同之处。披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

以上所述仅为本实用新型的几个实施方式，虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用于限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施方式的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种井口防转装置，其特征在于，所述井口防转装置包括：

壳体，所述壳体内具有空腔，所述壳体的侧壁上具有缺口；

设置在所述壳体的所述空腔中的转盘，所述转盘能够在空腔中转动，所述转盘的侧壁具有开口；

设置在所述转盘内的滑动套和压板，所述压板与所述滑动套相连接，所述滑动套和所述压板能够沿所述壳体的径向滑动；

穿设在所述开口中的卡瓦，所述卡瓦与所述压板之间设置有弹性单元以使所述卡瓦能够在所述壳体的径向方向移动，所述卡瓦能够沿所述壳体的径向滑动以使所述卡瓦远离所述壳体的中心的一端能够进入所述缺口并与所述壳体的侧壁相抵，所述卡瓦远离所述壳体的中心的一端一侧具有导向部，当所述转盘绕所述卡瓦具有导向部的一侧转动时，所述壳体的侧壁能够与导向部相接触以使所述卡瓦在导向部和所述壳体侧壁的作用下向所述壳体的中心滑动。

2.根据权利要求1所述的井口防转装置，其特征在于，所述壳体用于固定连接在井口上。

3.根据权利要求1所述的井口防转装置，其特征在于，所述壳体包括第一外壳和第二外壳，所述第一外壳和所述第二外壳通过螺栓连接在一起。

4.根据权利要求1所述的井口防转装置，其特征在于，至少部分所述卡瓦设置在所述滑动套内，所述卡瓦上开设有孔洞，所述弹性单元设置在所述孔洞中，所述弹性单元与所述压板相抵。

5.根据权利要求1所述的井口防转装置，其特征在于，所述井口防转装置还包括：杆体，所述杆体与所述压板相抵，所述杆体穿出所述转盘和所述壳体的缺口。

6.根据权利要求1所述的井口防转装置，其特征在于，所述转盘的开口内具有台阶，所述台阶能与所述压板相抵以对所述压板进行限位。

7.根据权利要求1所述的井口防转装置，其特征在于，所述转盘的开口内具有台阶，所述弹性单元包括外弹簧和穿设在外弹簧中的内弹簧，所述外弹簧的一端、所述内弹簧的一端分别与所述卡瓦相连接，所述外弹簧的另一端、所述内弹簧的另一端分别与所述压板相连接。

8.根据权利要求1所述的井口防转装置，其特征在于，所述缺口沿所述壳体的周向具有预设角度，所述转盘能够在所述缺口的预设角度内转动。

9.根据权利要求1所述的井口防转装置，其特征在于，所述转盘包括第一部分转盘和第二部分转盘，所述第一部分转盘和所述第二部分转盘相对设置在一起以形成所述转盘。

10.根据权利要求1所述的井口防转装置，其特征在于，所述井口防转装置至少具有两种状态：在第一种状态下，所述卡瓦朝向所述缺口时，所述卡瓦能在所述弹性单元的作用下沿所述壳体的径向方向移动；在第二种状态下，所述卡瓦远离所述壳体的中心的一端抵住所述壳体的内侧壁，所述卡瓦能够将管柱卡死。