CN217206319U - 一种占位钻具 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及石油开采技术领域，公开了一种占位钻具，占位钻具包括：第一轴芯，第一轴芯上沿周向设置有第一剪切环，第一剪切环的外侧连接有第一外筒；第一剪切销钉，第一剪切销钉的一端连接于第一轴芯，另一端连接于第一剪切环，使得当第一轴芯沿轴向受力并且第一剪切销钉受到的第一轴芯与第一剪切环之间的剪切力大于第一阈值时，第一剪切销钉被剪断，第一轴芯与第一剪切环以及第一外筒分离。通过上述方式，解决了占位钻具被水泥封固，无法取出的问题。

Description

一种占位钻具

技术领域

本实用新型实施例涉及石油开采技术领域，具体涉及一种占位钻具。

背景技术

目前海上油气田丛式井开发中，井槽口数量是制约平台钻井数量的主要因素。采用单筒双井钻井技术可以有效提高井槽口利用率，而其中占位钻具是关键设备。占位钻具的使用能够满足单筒双井表层闭路深钻、浅层预斜和浅层气钻进的要求，拓宽了单筒双井技术的适用范围，然而现有技术中占位钻具由于本体直径过大，导致在非占位钻具固井作业中，占位钻具常常被水泥封固，进而导致占位钻具无法取出，影响后续的钻井工程。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型实施例提供了一种占位钻具，解决上述占位钻具被混凝土封固，无法取出的问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种占位钻具，占位钻具包括堵头，堵头包括：第一轴芯，第一轴芯上沿周向设置有第一剪切环，第一剪切环的外侧连接有第一外筒；第一剪切销钉，第一剪切销钉的一端连接于第一轴芯，另一端连接于第一剪切环，使得当第一轴芯沿轴向受力并且第一剪切销钉受到的第一轴芯与第一剪切环之间的剪切力大于第一阈值时，第一剪切销钉被剪断，第一轴芯与第一剪切环以及第一外筒分离。

本申请提供的占位钻具中通过将堵头上的第一轴芯与第一外筒设计为两个独立的构件，利用第一剪切销钉连接第一轴芯与第一剪切环，并进一步由第一剪切环固定第一外筒，使得第一外筒与第一轴芯连接在一起。当第一外筒被水泥浆封固时，通过上提第一轴芯使得第一轴芯与第一剪切环产生相对运动趋势，进一步地，由于第一剪切销钉位于第一轴芯与第一剪切环中间，所以第一剪切销钉将受到来自第一轴芯与第一剪切环的剪切力，当剪切力达到第一阈值时，第一剪切销钉被剪断，第一轴芯与第一外筒分离，从而实现了第一轴芯可以从井筒抽出。

在一些实施例中，占位钻具还包括设置在堵头的一端的分隔器，分隔器包括；第二轴芯，第二轴芯上沿周向设置有第二剪切环，第二剪切环的外侧连接有第二外筒；第二剪切销钉，第二剪切销钉的一端连接于第二轴芯，另一端连接于第二剪切环，使得当第二轴芯沿轴向受力并且第二剪切销钉受到的第二轴芯与第二剪切环之间的剪切力大于第二阈值时，第二剪切销钉被第二剪切环剪断，第二轴芯与第二剪切环以及第二外筒分离。通过将第二轴芯与第二外筒设计为两个独立的构件，利用第二剪切销钉连接第二轴芯与第二剪切环，并进一步由第二剪切环固定第二外筒，使得第二外筒与第二轴芯连接在一起。当第二外筒被水泥浆封固时，通过上提第二轴芯使得第二轴芯与第二剪切环产生相对运动趋势，进一步，由于第二剪切销钉位于第二轴芯与第二剪切环中间，所以第二剪切销钉将受到来自第二轴芯与第二剪切环的剪切力，当剪切力达到阈值时，第二剪切销钉被剪断，第二轴芯与第二外筒分离，从而实现了第二轴芯可以从第二井筒抽出，并且由于第二外筒所采用的材料可以被钻头钻穿，所以不会影响后续的钻井作业。

在一些实施例中，第一外筒沿周向套设于第一轴芯上，第一外筒上设置有容置腔，容置腔位于第一外筒的两端与第一轴芯之间，第一剪切环设置在容置腔内，第一剪切环限制第一外筒沿第一轴芯的轴向上的位移。通过在第一外筒两端的容置腔中安装第一剪切环，第一剪切环可以限制第一外筒沿第一轴芯轴向的位移。另外通过将第一剪切销钉依次穿过第一外筒和第一剪切环后固定在第一轴芯上，以此实现对第一剪切环的固定，进一步地实现了对堵头整体的固定安装。由于本实施例中可以不引入额外的连接构件，而通过现有的结构就可以实现第一外筒与第一轴芯的连接固定，所以，占位钻具结构更加简单稳定且安装便捷。

在一些实施例中，第一剪切销钉与第一轴芯螺纹连接。通过螺纹连接使得第一剪切销钉与第一轴芯实现可拆卸连接，当需要更换第一剪切销钉时，只需拧下原有的第一剪切销钉，重新插入新的销钉拧紧即可，操作更加便捷。

在一些实施例中，第一剪切销钉上与第一轴芯和第一剪切环抵接面相对的位置设置有薄弱结构，使得当第一剪切销钉受到的第一轴芯与第一剪切环之间的剪切力大于第一阈值时，薄弱结构被剪断。通过在第一剪切销钉上与第一轴芯和第一剪切环抵接面相对的位置设置薄弱结构，可以使第一剪切销钉在第一轴芯与第一剪切环之间的剪切力大于第一阈值时顺利被剪断，避免出现因第一剪切销钉剪断困难而造成第一轴芯拔出时费时费力。

在一些实施例中，薄弱结构包括沿周向设置于第一剪切销钉外壁上的环形凹槽。利用环形凹槽作为薄弱结构，由于环形凹槽便于加工，因此有利于第一剪切销钉的批量生产。

在一些实施例中，环形凹槽为多个，且沿第一剪切销钉的轴向间隔分布，多个环形凹槽的深度和/或宽度不同，使得各环形凹槽可承受的第一轴芯与第一剪切环之间的剪切力的大小不同。根据所需要的抗剪强度选择将合适的环形凹槽设置在第一轴芯与第一外筒的抵接面处，当第一轴芯与第一外筒发生相对位移时，位于第一轴芯与第一外筒的抵接面处的环形凹槽最先被剪断，所以选择不同深度的环形凹槽对准第一轴芯与第一外筒的抵接面处，即可使得第一剪切销钉所能承受的最大剪切力发生改变，由此一个第一剪切销钉可以对应多种不同工作环境下的需要。

在一些实施例中，薄弱结构包括沿周向设置在第一剪切销钉上的第一螺旋凹槽，第一螺旋凹槽沿第一剪切销钉的轴向以不同深度延伸。当工作环境发生改变时，通过调整第一剪切销钉的位置，根据所需要的抗剪强度选取合适深度的凹槽对准剪切面，使得剪切销钉能够再次适应新的工作环境需求。由此一个第一剪切销钉可以应用在多种工作环境下，避免了需要配置多套不同抗剪强度的第一剪切销钉的问题。

在一些实施例中，占位钻具还包括密封圈，密封圈设置在第一轴芯与第一剪切环之间。通过设置密封圈，避免水泥浆进入第一轴芯与第一剪切环之间影响第一轴芯与第一剪切环之间连接的稳定性。

在一些实施例中，占位钻具用于放置在井内进行占位，第一外筒的外壁上沿周向设置有第二螺旋凹槽，使得在开泵循环时，第一外筒与井壁之间的水流在第二螺旋凹槽内流动并形成涡流。通过在第一外筒的外壁上沿周向设置第二螺旋凹槽，使得开泵循环时，第一外筒与井壁之间的液体在第二螺旋凹槽内流动，形成涡流，方便对第一外筒外壁的清洗，从而避免第一外筒被水泥砂浆封固在井筒内。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本申请实施例提供的占位钻具的堵头部位剖视结构示意图；

图2为本申请实施例提供的占位钻具结构示意图；

图3为本申请实施例提供的占位钻具的分隔器部位剖视结构示意图；

图4为图1在A处的局部放大结构示意图；

图5为本申请实施例提供的带有第二螺旋凹槽的第一外筒结构示意图。

具体实施方式中的附图标号如下：

占位钻具1000，堵头100，第一轴芯110，第一剪切环120，第一外筒130，容置腔131，第二螺旋凹槽132，第一剪切销钉140，薄弱结构141，环形凹槽141a，分隔器200，第二轴芯210，第二剪切环220，第二外筒230，第二剪切销钉240。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

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；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：存在A，同时存在A和B，存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上 (包括两片)。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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在本申请实施例中的具体含义。

占位钻具技术除了解决传统单筒双井受井眼尺寸、工具及技术的限制以外，还实现表层闭路深钻，浅层大幅度造斜，精准控制井眼轨迹，钻有浅层气，断层风险地层钻井作业。

现有的占位钻具，其轴芯和外筒采用一体化设计，由于外筒的直径较大，导致非占位钻具固井的过程中，占位钻具的外筒很容易被水泥浆封固，占位钻具将无法从井内抽出，极大的影响了后续钻井作业的进程，而处理封固在井筒中的非占位钻具耗资巨大。

在实践中，本申请发明人发现了上述问题，并进行了大量的实验，从而研制出一款新型的占位钻具。发明人摒弃了以往将外筒与轴芯一体化的设计，转而将轴芯与外筒设计为两个独立的结构，并且加入了剪切销钉与剪切环，使得外筒被水泥封固时，通过剪断剪切销钉实现外筒与轴芯的分离，使得轴芯能够顺利脱离外筒，从井底抽出，进而解决了上述占位钻具被封固在井底的问题。

具体地，本申请实施例提供了一种占位钻具，请参考图1，图1为本申请实施例提供的占位钻具的堵头部位剖视结构示意图。占位钻具1000包括堵头 100，堵头100包括第一轴芯110和第一剪切销钉140，第一轴芯110上沿周向设置有第一剪切环120，第一剪切环120的外侧连接有第一外筒130，第一剪切销钉140的一端连接于第一轴芯110，另一端连接于第一剪切环120，使得当第一轴芯110沿轴向受力并且第一剪切销钉140受到的第一轴芯110与第一剪切环120之间的剪切力大于第一阈值时，第一剪切销钉140被剪断，第一轴芯110与第一剪切环120以及第一外筒130分离。

当占位钻具1000被水泥封固时，为了使第一轴芯110可以顺利抽出，可以通过外部连接设备(例如可以是钻井机、修井机)沿轴向对第一轴芯110 施力，由于第一外筒130被水泥封固无法发生位移，所以第一轴芯110与第一剪切环120之间会产生相对运动趋势，此时第一轴芯110与第一外筒130 抵接面处的第一剪切销钉140将会受到来自第一剪切环120与第一轴芯110 之间因相对运动趋势而产生的剪切力，当剪切力达到第一阈值时第一剪切销钉140被剪断，第一轴芯110便可以顺利地从井中抽出。

由于第一剪切销钉140两端分别连接于第一轴芯110和第一剪切环120，而第一剪切环120进一步连接第一外筒130，起到固定第一外筒130的作用，所以当第一剪切销钉140被剪断时，第一轴芯110与第一剪切环120以及第一外筒130相互脱离，从井口抽出第一轴芯110后，第一外筒130与第一剪切环120将被留置在井底。

第一阈值可以通过调整第一剪切销钉140的直径、数量以及通过选择不同的第一剪切销钉140的材质进行相应设计，以使第一剪切销钉140具有不同的抗剪强度，进一步满足多种应用的场景。反之，也可以在有了几种不同直径的第一剪切销钉140的基础上，根据所需要承受的最大剪切力(即第一阈值的大小)计算出所需第一剪切销钉140的数量以及直径。应当注意的是，为使第一剪切销钉140的剪切强度能够更加稳定，能够在剪切力大于第一阈值时顺利被剪断，在具体操作中，应当将第一剪切销钉140设计为多数量小半径的形式，尽量避免采用较大直径的第一剪切销钉140。另外，多个第一剪切销钉140可以沿第一轴芯110的周向依次以均匀的间隔布置，以此增强第一剪切销钉140所能承受剪切力的稳定性。

为方便第一剪切环120与第一剪切销钉140之间的连接，可以在第一剪切环120内部设置相应的剪切梢孔以收置第一剪切销钉140。同时第一剪切环 120应当具备一定的强度，以使第一剪切环120能够顺利将第一剪切销钉140 剪断。

第一外筒130连接在第一剪切环120的外侧，由于其外径较大所以起到占位的主要作用，但同时也是造成占位钻具1000被封固在井底的最主要原因。当第一外筒130被封固时，通过上提第一轴芯110使第一剪切销钉140所承受剪切力达到第一阈值，进而使第一剪切销钉140被剪断，此时第一外筒130 将留在井内。为了方便后续施工时对井筒的进一步开钻，第一外筒130的材质应当满足其可以被钻头所破坏。

本申请提供的占位钻具1000中，通过将堵头100上的第一轴芯110与第一外筒130设计为两个独立的构件，利用第一剪切销钉140连接第一轴芯110 与第一剪切环120，并进一步由第一剪切环120固定第一外筒130，使得第一外筒130与第一轴芯110连接在一起。当第一外筒130被水泥浆封固时，通过上提第一轴芯110使得第一轴芯110与第一剪切环120产生相对运动趋势，进一步，由于第一剪切销钉140位于第一轴芯110与第一剪切环120之间，所以第一剪切销钉140将受到来自第一轴芯110与第一剪切环120的剪切力，当剪切力达到第一阈值时，第一剪切销钉140被剪断，第一轴芯110与第一外筒130分离，从而实现了第一轴芯110可以从井筒抽出。

在一些实施例中，请参考图2以及图3，图2为本申请实施例提供的占位钻具结构示意图，图3为本申请实施例提供的占位钻具的分隔器部位剖视结构示意图。占位钻具1000还包括设置在堵头100的一端的分隔器200，分隔器200包括：第二轴芯210和第二剪切销钉240，第二轴芯210上沿周向设置有第二剪切环220，第二剪切环220的外侧连接有第二外筒230；第二剪切销钉240的一端连接于第二轴芯210，另一端连接于第二剪切环220，使得当第二轴芯210沿轴向受力并且第二剪切销钉240受到的第二轴芯210与第二剪切环220之间的剪切力大于第二阈值时，第二剪切销钉240被第二剪切环220 剪断，第二轴芯210与第二剪切环220以及第二外筒230分离。

在本实施例中，第二轴芯210、第二剪切环220、第二外筒230以及第二剪切销钉240与上述实施例中的第一轴芯110、第一剪切环120、第一外筒130 和第一剪切销钉140结构类似且作用原理相同，此处不作赘述。应当注意的是，以下实施例中堵头100处的结构以及构件皆可以应用在分隔器200上。

分隔器200与堵头100是占位钻具1000的两个重要组成部分，由于分隔器200和堵头100都具有较大直径的第一外筒130或第二外筒230，所以占位钻具1000被封固的现象往往发生在分隔器200和堵头100处，因此将分隔器 200采用和堵头100相似的设计。

通过将第二轴芯210与第二外筒230设计为两个独立的构件，利用第二剪切销钉240连接第二轴芯210与第二剪切环220，并进一步由第二剪切环 220固定第二外筒230，使得第二外筒230与第二轴芯210连接在一起。当第二外筒230被水泥浆封固时，通过上提第二轴芯210使得第二轴芯210与第二剪切环220产生相对运动趋势，进一步，由于第二剪切销钉240位于第二轴芯210与第二剪切环220中间，所以第二剪切销钉240将受到来自第二轴芯210与第二剪切环220的剪切力，当剪切力达到第二阈值时，第二剪切销钉240被剪断，第二轴芯210与第二外筒230分离，从而实现了第二轴芯210 可以从第二井筒抽出。同样地，第二外筒230也可以采用可被钻头钻穿的材料，保证不会影响后续的钻井作业。

请参考图4，图4为图1在A处的局部放大结构示意图。为了提升占位钻具1000的装配效率和整体连接结构的稳定性，在一些实施例中，第一外筒130沿周向套设于第一轴芯110上，第一外筒130上设置有容置腔131，容置腔131位于第一外筒130的两端与第一轴芯110之间，第一剪切环120设置在容置腔131内，第一剪切环120限制第一外筒130沿第一轴芯110的轴向上的位移。

具体地，当第一剪切销钉140被剪断时，为了减少第一轴芯110在抽出的过程中与第一外筒130和/或第二外筒230之间的摩擦力，使第一轴芯110 能够顺利从第一外筒130和/或第二外筒230中抽出，当第一轴芯110位于井内时，第一轴芯110可以设计为由位于井底一端至位于井口一端直径依次增大的结构。

具体地，可以预先在第一外筒130以及第一轴芯110处设置与第一剪切销钉140相对应的剪切梢孔，以容置第一剪切销钉140。在安装过程中，先将第一外筒130套设于第一轴芯110上，然后将第一剪切环120安装在第一轴芯110两端预留的容置腔131内，再将第一剪切销钉140依次沿上述剪切梢孔穿过第一外筒130以及第一剪切环120后连接在第一轴芯110上，至此，安装完成，整个装配过程快速便捷。

第一外筒130整体可采用一体化设计，第一外筒130中部可以预先留有空腔，使得其可以套设在第一轴芯110上。当第一外筒130两端分别安装第一剪切环120并插入第一剪切销钉140时，第一剪切销钉140将限制第一剪切环120沿第一轴芯110轴向上的位移，进一步第一剪切环120限制第一外筒130在轴向上的位移，由此实现对第一外筒130的安装固定。

通过在第一外筒130两端的容置腔131中安装第一剪切环120，第一剪切环120可以限制第一外筒130沿第一轴芯110轴向的位移。另外通过将第一剪切销钉140依次穿过第一外筒130和第一剪切环120后固定在第一轴芯上，以此实现对第一剪切环120的固定进一步地实现了对堵头100整体的固定安装。由于本实施例中可以不引入额外的连接构件，而通过现有的结构就可以实现第一外筒130与第一轴芯110的连接固定，因此，占位钻具1000结构更加简单稳定且安装便捷。

在一些实施例中，第一剪切销钉140与第一轴芯110螺纹连接。

通过螺纹连接使得第一剪切销钉140与第一轴芯110实现可拆卸连接，当需要更换第一剪切销钉140时，只需拧下原有的第一剪切销钉140，重新插入新的销钉拧紧即可，操作便捷。

请继续参考图4，在一些实施例中，第一剪切销钉140上与第一轴芯110 和第一剪切环120抵接面相对的位置设置有薄弱结构141，使得当第一剪切销钉140受到的第一轴芯110与第一剪切环120之间的剪切力大于第一阈值时，薄弱结构141被剪断。

在安装堵头100的过程中，可以将薄弱结构141对准第一轴芯110与第一剪切环120之间的抵接面，当需要抽出第一轴芯110时，通过上提第一轴芯110，使第一轴芯110与第一剪切环120产生相对运动，第一剪切销钉140 上薄弱结构141处将优先于第一剪切销钉140上其他部位被破坏，即只需要控制薄弱结构141处所能承受的最大剪切力即可改变第一阈值，使得本申请不仅可以通过改变第一剪切销钉140的材质、数量和直径的方式来控制其第一阈值，还可以通过设置控制薄弱结构141来实现。

通过在第一剪切销钉140上与第一轴芯110和第一剪切环120抵接面相对的位置设置薄弱结构141，可以使第一剪切销钉140在第一轴芯110与第一剪切环120之间的剪切力大于第一阈值时顺利被剪断，避免出现因第一剪切销钉140剪断困难而造成第一轴芯110拔出时费时费力。

请参继续考图4。在一些实施例中，薄弱结构141包括沿周向设置于第一剪切销钉140外壁上的环形凹槽141a。

在本实施例中，通过设置环形凹槽141a作为薄弱结构141，环形凹槽141a 的外径可以根据第一剪切环120所需要承受的最大剪切力相应进行设计调整，在对第一剪切销钉140的加工过程中，根据第一剪切销钉140所需承受最大剪切力设计出凹槽的外径之后，通过沿周向切削掉第一剪切销钉140的一部分结构，即可加工出所需外径的薄弱结构141，操作简单，便于批量生产。

在一些实施例中，环形凹槽141a为多个，且沿第一剪切销钉140的轴向间隔分布，多个环形凹槽141a的深度和/或宽度不同，使得各环形凹槽141a 可承受的第一轴芯110与第一剪切环120之间的剪切力的大小不同。

具体地，可以在一个第一剪切销钉140上设置多个不同深度或不同宽度的环形凹槽141a，不同深度和宽度使得各个环形凹槽141a所能承受最大剪切力的大小各不相同。在具体工作过程中，根据所需要的抗剪强度选择将合适的环形凹槽141a设置在第一轴芯110与第一外筒130的抵接面处，当第一轴芯110与第一外筒130发生相对位移时，位于第一轴芯110与第一外筒130 的抵接面处的环形凹槽141a最先被剪断，所以选择不同深度的环形凹槽141a 对准第一轴芯110与第一外筒130的抵接面处，即可使得第一剪切销钉140 所能承受的最大剪切力发生改变，由此一个第一剪切销钉140可以对应多种不同工作环境下的需要。

在一些实施例中，薄弱结构141包括沿周向设置在第一剪切销钉140上的第一螺旋凹槽，第一螺旋凹槽沿第一剪切销钉140的轴向以不同深度延伸。通过在第一剪切销钉140的轴向设置不同深度的第一螺旋凹槽使得第一螺旋凹槽上不同位置具有不同的抗剪强度。具体地，在使用过程中通过调整第一剪切销钉140的位置，根据所需要的抗剪强度选取合适深度的凹槽对准剪切面(剪切面指的是第一轴芯110与第一外筒130的抵接面)即可。由此一个第一剪切销钉140可以应用在多种工作环境下，避免了需要配置多套不同抗剪强度的第一剪切销钉140的问题。

在一些实施例中，占位钻具1000还包括密封圈，密封圈设置在第一轴芯 110与第一外筒130之间。

具体地，密封圈可以为多个，优先设置在堵头100的顶部或底部，通过设置密封圈，避免水泥浆进入第一轴芯110与第一外筒130之间影响第一轴芯110与第一外筒130之间连接的稳定性。

请参考图5，图5为本申请实施例提供的带有第二螺旋凹槽的第一外筒结构示意图。在一些实施例中，占位钻具1000用于放置在井内进行占位，第一外筒130的外壁上沿周向设置有第二螺旋凹槽132，使得在开泵循环时，第一外筒130与井壁之间的水流在第二螺旋凹槽132内流动并形成涡流。

在本实施例中，通过在第一外筒130的外壁上沿周向设置第二螺旋凹槽 132，使得开泵循环时，第一外筒130与井壁之间的液体在第二螺旋凹槽132 内流动，形成涡流，方便对第一外筒130外壁的清洗，从而避免第一外筒130 被水泥砂浆封固在井筒内。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参阅前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种占位钻具，其特征在于，包括堵头，所述堵头包括：

第一轴芯，所述第一轴芯上沿周向设置有第一剪切环，所述第一剪切环的外侧连接有第一外筒；

第一剪切销钉，所述第一剪切销钉的一端连接于所述第一轴芯，另一端连接于所述第一剪切环，使得当所述第一轴芯沿轴向受力并且所述第一剪切销钉受到的所述第一轴芯与所述第一剪切环之间的剪切力大于第一阈值时，所述第一剪切销钉被剪断，所述第一轴芯与所述第一剪切环以及所述第一外筒分离。

2.根据权利要求1所述的占位钻具，其特征在于，所述占位钻具还包括设置于所述堵头的一端的分隔器，所述分隔器包括：

第二轴芯，所述第二轴芯上沿周向设置有第二剪切环，所述第二剪切环的外侧连接有第二外筒；

第二剪切销钉，所述第二剪切销钉的一端连接于所述第二轴芯，另一端连接于所述第二剪切环，使得当所述第二轴芯沿轴向受力并且所述第二剪切销钉受到的所述第二轴芯与所述第二剪切环之间的剪切力大于第二阈值时，所述第二剪切销钉被所述第二剪切环剪断，所述第二轴芯与所述第二剪切环以及所述第二外筒分离。

3.根据权利要求1所述的占位钻具，其特征在于，所述第一外筒沿周向套设于所述第一轴芯上，所述第一外筒上设置有容置腔，所述容置腔位于所述第一外筒的两端与所述第一轴芯之间，所述第一剪切环设置于所述容置腔内，所述第一剪切环限制所述第一外筒沿所述第一轴芯的轴向上的位移。

4.根据权利要求1所述的占位钻具，其特征在于，所述第一剪切销钉与所述第一轴芯螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的占位钻具，其特征在于，所述第一剪切销钉上与所述第一轴芯和所述第一剪切环抵接面相对的位置设置有薄弱结构，使得当所述第一剪切销钉受到的所述第一轴芯与所述第一剪切环之间的剪切力大于所述第一阈值时，所述薄弱结构被剪断。

6.根据权利要求5所述的占位钻具，其特征在于，所述薄弱结构包括沿周向设置于所述第一剪切销钉外壁上的环形凹槽。

7.根据权利要求6所述的占位钻具，其特征在于，所述环形凹槽为多个，且沿所述第一剪切销钉的轴向间隔分布，多个所述环形凹槽的深度和/或宽度不同，使得各所述环形凹槽可承受的所述第一轴芯与所述第一剪切环之间的剪切力的大小不同。

8.根据权利要求5所述的占位钻具，其特征在于，所述薄弱结构包括沿周向设置在所述第一剪切销钉上的第一螺旋凹槽，所述第一螺旋凹槽沿所述第一剪切销钉的轴向以不同深度延伸。

9.根据权利要求1所述的占位钻具，其特征在于，所述占位钻具还包括密封圈，所述密封圈设置于所述第一轴芯与所述第一外筒之间。

10.根据权利要求1所述的占位钻具，其特征在于，所述占位钻具用于放置在井内进行占位，所述第一外筒的外壁上沿周向设置有第二螺旋凹槽，使得在开泵循环时，所述第一外筒与井壁之间的水流在所述第二螺旋凹槽内流动并形成涡流。

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