CN218581582U - 一种下部钻具总成液压紧急解脱工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种下部钻具总成液压紧急解脱工具，包括上本体、扭矩短节、下本体和剪切销；扭矩短节套装在上本体上并且扭矩短节前端与上本体通过插耳和插槽结构配合，下本体套装在上本体尾部并且下本体前端和扭矩短节通过螺纹连接；在上本体上设置一圈用于安装剪切销的安装凹槽，在扭矩短节上开设有用于安装剪切销的安装孔，剪切销嵌装在安装孔和安装凹槽中，将上本体和扭矩短节连接；在下本体内壁设置有一圈限位阶梯，用于与释放球形成密封接触。发生卡钻时，投入释放球，在泵入钻井液的压力作用下释放球坐封于下本体的限位阶梯位置，使上本体和下本体形成压力差，上本体与扭矩短节之间的剪切销被切断，完成下部钻具总成解卡动作。

Description

一种下部钻具总成液压紧急解脱工具

技术领域

本实用新型涉及钻具装置技术领域，特别是涉及一种下部钻具总成液压紧急解脱工具。

背景技术

目前，在油气勘探钻井作业中，整个钻井管串(钻柱)是由下部钻具总成和上部钻杆组成，下部钻具总成是钻柱的最低部分，从钻头延伸到钻杆。该组件可以由钻铤、稳定器、铰刀、减震器、扩眼器以及钻头和钻头辅助部件组成。钻杆外径尺寸大大小于下部钻具总成外径，在钻井作业中，钻屑或井壁岩石坍塌等往往将下部钻具掩埋，由于下部钻具总成尺寸较大与井眼环空间隙小，钻杆尺寸小与井眼环空间隙大而行程活塞效应加剧岩屑填埋充实效应而造成下部钻具卡钻，这类卡钻很难通过常规的解卡手段(震击器或旋转活动钻具，或钻井液循环解卡)，在这类卡钻事件处置过程中大部分利用在钻柱内下入炸药将接头丝扣震击松扣或炸断钻具，炸药材料使用需要第三方的技术介入和准备，这增大事故处置的时间，大大降低钻井时效，增加了钻探成本。特别是在一些小井眼小钻具作业中，小的钻柱内径限制了炸药材料的送入，尤其是目前越来越多的连续盘管钻井作业中，由钻柱下入炸药材料是不现实的。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种下部钻具总成液压紧急解脱工具，用于油气勘探钻井作业钻具卡钻事件快速处理。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种下部钻具总成液压紧急解脱工具，包括上本体、扭矩短节、下本体和剪切销；

所述上本体为圆筒状，依次包括第一圆筒段、第二圆筒段和第三圆筒段，所述第一圆筒段的外端口设置有内螺纹，用于与钻杆连接；第二圆筒段的外径小于第一圆筒段的外径，第三圆筒段的外径小于第二圆筒段的外径；

所述扭矩短节为圆筒状，扭矩短节套装在上本体的第二圆筒段上，并且扭矩短节的前端与上本体的第一圆筒段之间通过插耳和插槽结构配合；

所述下本体套装在上本体的第三圆筒段上，并且下本体的前端和扭矩短节通过螺纹连接；在下本体的尾端设置有外螺纹，用于连接下部钻具总成；

在上本体的第二圆筒段上设置有一圈用于安装剪切销的安装凹槽，在扭矩短节上开设有用于安装剪切销的安装孔，所述剪切销嵌装在安装孔和安装凹槽中，实现上本体和扭矩短节之间的连接；

在下本体内壁设置有一圈限位阶梯，用于与释放球形成密封接触。

在上述技术方案中，在扭矩短节的前端设置有插耳，在上本体的第一圆筒段上设置有对应的插槽。

在上述技术方案中，插耳的数量为3-6个，沿扭矩短节的圆周等间距分布。

在上述技术方案中，在上本体的第三圆筒段和下本体之间设置有双密封环。

在上述技术方案中，在扭矩短节和上本体的第二圆筒段之间设置有第一密封圈。

在上述技术方案中，在下本体和扭矩短节之间设置有第二密封圈。

本实用新型的优点和有益效果为：

本实用新型能够快速安全对下部钻具总成完成卡钻处理：可以在进行钻探期间，下部钻具总成因井壁坍塌等原因卡住时，将释放球由钻杆顶部投入后，在高压钻井液的驱动下顺着钻杆内管道下行，在泵入钻井液的压力作用下坐封于下本体的限位阶梯位置，使上本体和下本体形成压力差，当压力差达到一定值时，上本体与扭矩短节之间的剪切销被切断，进而上本体与扭矩短节脱开，完成上本体与下本体的分离，下本体和扭矩短节与下部钻具总成被释放留在井底，完成下部钻具总成解卡动作。该工具仅由少数几个零件组成，结构简单，大大降低钻井成本和提高了作业安全。

附图说明

图1是本实用新型的分体结构图。

图2是本实用新型的组装后的结构图。

图3是本实用新型的剖视图。

图4是本实用新型中的上本体的结构图。

图5是本实用新型中的扭矩短节和下本体的结构图。

图6是本实用新型的使用状态图。

图7是本实用新型的使用状态图。

对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种下部钻具总成液压紧急解脱工具，用于安装于钻杆和下部钻具总成之间，包括上本体1、扭矩短节2、下本体3和剪切销4。

所述上本体1为圆筒状，依次包括第一圆筒段1.1、第二圆筒段1.2和第三圆筒段1.3，第一圆筒段1.1、第二圆筒段1.2和第三圆筒段1.3为一体结构；所述第一圆筒段1.1的外端口设置有内螺纹a，用于通过螺纹与钻杆连接；第二圆筒段1.2的外径小于第一圆筒段1.1的外径，第三圆筒段1.3的外径小于第二圆筒段1.2的外径。

所述扭矩短节2也为圆筒状，扭矩短节2套装在上本体1的第二圆筒段1.2上，并且扭矩短节2的前端与上本体1的第一圆筒段1.1之间通过插耳和插槽结构配合，即在扭矩短节2的前端设置有插耳2.1(本实施例中，优选的，插耳2.1的数量为4个，沿扭矩短节2的圆周等间距分布)，在上本体1的第一圆筒段1.1上设置有对应的插槽1.11，组装时，插耳2.1插入插槽1.11中，通过插耳和插槽结构配合实现扭矩短节2与上本体1之间的相对转动自由度的限制。

所述下本体3套装在上本体1的第三圆筒段1.3上，并且下本体3的前端和扭矩短节2通过螺纹连接(即，扭矩短节2上设置有外螺纹2.2，在下本体3的面向扭矩短节2的一端设置有内螺纹3.1)；在下本体3的尾端设置有外螺纹3.2，用于连接下部钻具总成。

在上本体1的第二圆筒段1.2上设置有一圈用于安装剪切销4的安装凹槽1.21，在扭矩短节2上开设有用于安装剪切销4的安装孔2.3，所述剪切销4嵌装在安装孔和安装凹槽中，从而实现上本体1和扭矩短节2之间的连接。

在上本体1的第三圆筒段1.3和下本体3之间设置有双密封环8(第三圆筒段1.3上设置有双密封环安装槽1.31)，从而将上本体1和下本体3内部建立一个通道，避免钻柱内高压钻井液泄漏到工具外部环空。

在下本体3内壁设置有一圈限位阶梯3.3，参见附图5，该限位阶梯3.3的作用是：当向下本体3内放入释放球9后，释放球9能够与该限位阶梯3.3形成密封接触。

进一步的说，在扭矩短节2和上本体1的第二圆筒段1.2之间设置有第一密封圈5，以及在下本体3和扭矩短节2之间设置有第二密封圈6，第一密封圈5和第二密封圈6用于防止外部(井眼环空)返回的低压钻井液进入到扭矩短节内腔。

本实用新型的使用方法如下：

参见附图6，本实用新型安装于钻杆A和下部钻具总成B之间(上本体1连接钻杆A，下本体3连接下部钻具总成B)，进行钻井作业。参见附图7，在钻井作业中，当钻屑或井壁岩石c坍塌将下部钻具总成掩埋造成下部钻具总成发生卡钻情况时，将释放球9由钻杆顶部投入后，在高压钻井液的驱动下顺着钻杆内管道下行，在泵入钻井液的压力作用下坐封于下本体3的限位阶梯3.3位置，使上本体和下本体形成压力差，当压力差达到一定值时，上本体1与扭矩短节2之间的剪切销4被切断，进而上本体与扭矩短节2脱开，完成上本体1与下本体3的分离，下本体3和扭矩短节2与下部钻具总成被释放留在井底，完成下部钻具总成解卡动作。

为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种下部钻具总成液压紧急解脱工具，其特征在于：包括上本体、扭矩短节、下本体和剪切销；

所述上本体为圆筒状，依次包括第一圆筒段、第二圆筒段和第三圆筒段，所述第一圆筒段的外端口设置有内螺纹，用于与钻杆连接；第二圆筒段的外径小于第一圆筒段的外径，第三圆筒段的外径小于第二圆筒段的外径；

所述扭矩短节为圆筒状，扭矩短节套装在上本体的第二圆筒段上，并且扭矩短节的前端与上本体的第一圆筒段之间通过插耳和插槽结构配合；

所述下本体套装在上本体的第三圆筒段上，并且下本体的前端和扭矩短节通过螺纹连接；在下本体的尾端设置有外螺纹，用于连接下部钻具总成；

在上本体的第二圆筒段上设置有一圈用于安装剪切销的安装凹槽，在扭矩短节上开设有用于安装剪切销的安装孔，所述剪切销嵌装在安装孔和安装凹槽中，实现上本体和扭矩短节之间的连接；

在下本体内壁设置有一圈限位阶梯，用于与释放球形成密封接触。

2.根据权利要求1所述的下部钻具总成液压紧急解脱工具，其特征在于：在扭矩短节的前端设置有插耳，在上本体的第一圆筒段上设置有对应的插槽。

3.根据权利要求2所述的下部钻具总成液压紧急解脱工具，其特征在于：插耳的数量为3-6个，沿扭矩短节的圆周等间距分布。

4.根据权利要求1所述的下部钻具总成液压紧急解脱工具，其特征在于：在上本体的第三圆筒段和下本体之间设置有双密封环。

5.根据权利要求4所述的下部钻具总成液压紧急解脱工具，其特征在于：在扭矩短节和上本体的第二圆筒段之间设置有第一密封圈。

6.根据权利要求5所述的下部钻具总成液压紧急解脱工具，其特征在于：在下本体和扭矩短节之间设置有第二密封圈。

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