CN221373438U - 防反转工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于油气田钻井工具技术领域，公开了一种防反转工具，包括中心轴、安装套、第一限位套、第二限位套、锚定块、扶正块和弹性支撑件，安装套套设于中心轴的外侧，能够绕自身轴线转动，安装套上设有锚定孔和扶正槽，第一限位套和第二限位套分别套设于中心轴的外侧，安装套的一端夹设于第一限位套和中心轴之间，另一端夹设于第二限位套和中心轴之间，锚定块滑动设置于锚定孔中，中心轴相对于安装套转动时，能够抵靠锚定块远离中心轴的轴线，扶正块和弹性支撑件设置于扶正槽中，弹性支撑件夹设于扶正槽的槽底和扶正块之间。本实用新型中，扶正块和锚定块相配合，在扶正的基础上逐渐进行锚定，保证了结构安全，延长了使用寿命。

Description

防反转工具

技术领域

本实用新型涉及油气田钻井工具技术领域，尤其涉及一种防反转工具。

背景技术

通过径向钻孔技术，可在地层中同一层位或不同层位钻出多个辐射状微小水平孔眼，达到解除地层污染、扩大泄流面积(采油/气井)或波及范围(注水/气井)、沟通剩余油气富集区、完善井网等目的。

径向钻孔技术主要分为套管开窗和地层钻进两部分。地层钻进部分，钻具组合主要包括测井电缆、马龙头、重力密封工具、防反转工具、螺杆钻具、柔性钻杆和微型钻头。

施工时，先利用油管将导向器等工具下入井筒内设计位置，然后再利用电缆将钻具组合下放至油管内导向器处，柔性钻杆及微型钻头穿过导向工具进入套管上开好的窗口内，钻进方向由轴向转变为径向，微型钻头顶在套管外固井水泥环上，重力密封工具在自身重力作用下密封钻具与油管之间的空隙，形成活塞机构。由地面高压柱塞泵提供的高压流体注入油管管柱内，一方面作用在活塞机构上，为地层钻进提供钻压；一方面由重力密封工具上端的进液孔进入钻进工具内部，驱动螺杆钻具带动柔性钻杆和微型钻头旋转，为地层钻进提供扭矩，从而实现地层旋转钻进。

钻具组合中防反转工具用于平衡螺杆钻具反扭矩，现有的防反转工具采用花键结构，工具易卡易损坏，且其长度需要满足钻进长度要求，使用不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种防反转工具，能够在扶正的基础上逐渐进行锚定，保证结构安全，延长使用寿命。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

防反转工具，包括：

中心轴；

安装套，套设于所述中心轴的外侧，能够绕自身轴线转动，所述安装套上设有锚定孔和扶正槽，所述锚定孔沿所述安装套的径向贯通设置，所述扶正槽的深度方向沿所述安装套的径向设置；

第一限位套，套设于所述中心轴的外侧，所述安装套的一端夹设于所述第一限位套和所述中心轴之间；

第二限位套，套设于所述中心轴的外侧，所述安装套的另一端夹设于所述第二限位套和所述中心轴之间；

锚定块，滑动设置于所述锚定孔中，所述中心轴相对于所述安装套转动时，能够抵靠所述锚定块逐渐远离所述中心轴的轴线；

扶正块，设置于所述扶正槽中；

弹性支撑件，设置于所述扶正槽中，夹设于所述扶正槽的槽底和所述扶正块之间。

作为优选，所述中心轴的外壁上设置有止抵面，所述止抵面垂直于所述中心轴的径向，与所述中心轴的轴线之间的距离小于所述中心轴的半径，所述锚定块能够贴靠于所述止抵面。

作为优选，所述锚定块背离所述中心轴的一端设置有锚定面，沿所述中心轴的周向，所述锚定面的一端为始抵端，另一端为终抵端，从所述始抵端到所述终抵端，所述锚定面与所述中心轴的轴线之间的距离逐渐增大。

作为优选，所述锚定面上设置有防滑部。

作为优选，所述锚定块包括两个锚定限位部和设置于两个所述锚定限位部之间的锚定作业部，一个所述锚定限位部夹设于所述第一限位套和所述安装套之间，另一个所述锚定限位部夹设于所述第二限位套和所述安装套之间，所述锚定作业部被配置为凸出所述第一限位套和所述第二限位套的外壁。

作为优选，所述扶正块包括两个扶正限位部和设置于两个所述扶正限位部之间的扶正作业部，一个所述扶正限位部夹设于所述第一限位套和所述安装套之间，另一个所述扶正限位部夹设于所述第二限位套和所述安装套之间，所述扶正作业部被配置为凸出所述第一限位套和所述第二限位套的外壁。

作为优选，所述扶正作业部上设置有扶正容置槽，所述弹性支撑件抵靠于所述扶正容置槽的槽底。

作为优选，所述扶正槽和所述锚定孔在所述安装套的周向上分别设置有多个，在所述安装套的周向上，相邻两个所述扶正槽之间设置有一个所述锚定孔，每个所述扶正槽中设置有一个所述扶正块，每个所述锚定孔中设置有一个所述锚定块。

作为优选，所述扶正槽和所述锚定孔分别设置有两个，两个所述扶正块位于所述安装套直径方向的两端，两个所述锚定块位于所述中心轴直径方向的两端，所述扶正槽的中心轴线与所述锚定孔的中心轴线相互垂直。

作为优选，还包括：

第一接头，安装于所述中心轴从所述第一限位套中穿出的一端；

第二接头，安装于所述中心轴从所述第二限位套中穿出的一端。

本实用新型的有益效果：

防反转工具配合钻具组合使用时，微型钻头、柔性钻杆、螺杆钻具、防反转工具、重力密封工具、马龙头和测井电缆依次下井，进入油管管柱内部，防反转工具进入油管内部时，弹性支撑件呈压缩状态，扶正块紧贴油管内壁，对油管内壁有一个正压力，当扶正块相对油管内壁转动时需要克服一定的摩擦力，因此其动作有一定的迟缓，当防反转工具到达钻孔位置，开始打压钻进时，螺杆钻具下端开始正向旋转，螺杆钻具上端产生反扭矩，带动中心轴反向旋转，此时由于扶正块动作迟滞，中心轴与安装套之间产生相对运动，中心轴相对于安装套转动，抵靠锚定块逐渐远离中心轴的轴线，向外挤压锚定块，将锚定块逐渐抵紧锚定于油管内壁上，扶正块和锚定块相配合，在扶正的基础上逐渐进行锚定，保证了结构安全，延长了使用寿命，实现螺杆钻具上方工具只能轴向上下运动而不旋转，螺杆钻具下端及下方钻具可以轴向运动也可以旋转，满足地层钻进的要求。

附图说明

图1是本实用新型实施例所述的防反转工具的轴向剖视图；

图2是本实用新型实施例所述的防反转工具的径向剖视图；

图3是本实用新型实施例所述的中心轴和安装套相配合的径向剖视图；

图4是本实用新型实施例所述的锚定块的剖视图；

图5是本实用新型实施例所述的扶正块和弹性支撑件相配合的剖视图。

图中：

1、中心轴；11、止抵面；

2、安装套；21、锚定孔；22、扶正槽；

3、第一限位套；

4、第二限位套；

5、锚定块；51、锚定面；52、防滑部；53、锚定限位部；54、锚定作业部；

6、扶正块；61、扶正限位部；62、扶正作业部；621、扶正容置槽；

7、弹性支撑件；

8、第一接头；

9、第二接头。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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零部件或具有相同或类似功能的零部件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，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实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1-图5所示，本实用新型提供了一种防反转工具，包括中心轴1、安装套2、第一限位套3、第二限位套4、锚定块5、扶正块6和弹性支撑件7。其中，安装套2套设于中心轴1的外侧，能够绕自身轴线转动，安装套2上设有锚定孔21和扶正槽22，锚定孔21沿安装套2的径向贯通设置，扶正槽22的深度方向沿安装套2的径向设置，第一限位套3和第二限位套4分别套设于中心轴1的外侧，安装套2的一端夹设于第一限位套3和中心轴1之间，另一端夹设于第二限位套4和中心轴1之间，锚定块5滑动设置于锚定孔21中，中心轴1相对于安装套2转动时，能够抵靠锚定块5远离中心轴1的轴线，扶正块6和弹性支撑件7设置于扶正槽22中，弹性支撑件7夹设于扶正槽22的槽底和扶正块6之间。

本实用新型中，防反转工具配合钻具组合使用时，微型钻头、柔性钻杆、螺杆钻具、防反转工具、重力密封工具、马龙头和测井电缆依次下井，进入油管管柱内部，防反转工具进入油管内部时，弹性支撑件7呈压缩状态，扶正块6紧贴油管内壁，对油管内壁有一个正压力，当扶正块6相对油管内壁转动时需要克服一定的摩擦力，因此其动作有一定的迟缓，当防反转工具到达钻孔位置，开始打压钻进时，螺杆钻具下端开始正向旋转，螺杆钻具上端产生反扭矩，带动中心轴1反向旋转，此时由于扶正块6动作迟滞，中心轴1与安装套2之间产生相对运动，中心轴1相对于安装套2转动，抵靠锚定块5逐渐远离中心轴1的轴线，向外挤压锚定块5，将锚定块5逐渐抵紧锚定于油管内壁上，扶正块6和锚定块5相配合，在扶正的基础上逐渐进行锚定，保证了结构安全，延长了使用寿命，实现螺杆钻具上方工具只能轴向上下运动而不旋转，螺杆钻具下端及下方钻具可以轴向运动也可以旋转，满足地层钻进的要求。

具体地，中心轴1的外壁上设置有止抵面11，止抵面11垂直于中心轴1的径向，与中心轴1的轴线之间的距离小于中心轴1的半径，锚定块5能够贴靠于止抵面11。锚定块5贴靠于止抵面11时，处于初始状态，内收至最里端，中心轴1相对于安装套2转动时，弧形的外壁逐渐抵推锚定块5外移，将锚定块5抵靠于油管的内壁上。上述设置，结构简单，能够便捷可靠地驱动锚定块5外移。

在本实施例中，中心轴1的弧形外壁上通过切削加工形成止抵面11，适配锚定块5朝向中心轴1一端的端面。

具体地，锚定块5背离中心轴1的一端设置有锚定面51，沿中心轴1的周向，锚定面51的一端为始抵端，另一端为终抵端，从始抵端到终抵端，锚定面51与中心轴1的轴线之间的距离逐渐增大。上述设置，使得锚定过程中，锚定块5能够逐渐抵紧油管内壁，适应性更强，能够有效降低锚定块5随安装套2轴向移动时与油管内壁之间的干涉。

更为具体地，锚定面51上设置有防滑部52。通过设置防滑部52，增加了锚定块5与油管内壁之间的摩擦力，提高了锚定的效果。

更为具体地，锚定块5包括两个锚定限位部53和设置于两个锚定限位部53之间的锚定作业部54，一个锚定限位部53夹设于第一限位套3和安装套2之间，另一个锚定限位部53夹设于第二限位套4和安装套2之间，锚定作业部54被配置为凸出第一限位套3和第二限位套4的外壁，锚定面51设置于凸出的端头上。上述设置，充分利用第一限位套3和第二限位套4的结构，使得锚定块5能够稳定可靠地设置于安装套2上。

在本实施例中，防滑部52为防滑锯齿，单条防滑锯齿沿安装套2的轴向延伸，多条防滑锯齿沿安装套2的周向依次设置。在其它实施例中，防滑部52还可以为防滑凸头，多个防滑凸头在锚定面51上均布设置。

具体地，扶正块6包括两个扶正限位部61和设置于两个扶正限位部61之间的扶正作业部62，一个扶正限位部61夹设于第一限位套3和安装套2之间，另一个扶正限位部61夹设于第二限位套4和安装套2之间，扶正作业部62被配置为凸出第一限位套3和第二限位套4的外壁。上述设置，充分利用第一限位套3和第二限位套4的结构，使得扶正块6能够稳定可靠地设置于安装套2上。

更为具体地，扶正作业部62上设置有扶正容置槽621，弹性支撑件7抵靠于扶正容置槽621的槽底。上述设置，使得弹性支撑件7能够稳定地对扶正块6进行支撑。

在本实施例中，弹性支撑件7为弹簧，扶正作业部62上设置有两个扶正容置槽621，两个扶正容置槽621在安装套2的轴向上间隔设置，从而能够更加平衡地对扶正块6进行支撑。在其它实施例中，弹性支撑件7还可以是其它的弹性部件，只要能满足钻井的使用环境即可，在此不再赘述。

具体地，扶正槽22和锚定孔21在安装套2的周向上分别设置有多个，在安装套2的周向上，扶正槽22和锚定孔21依次间隔设置，相邻两个扶正槽22之间设置有一个锚定孔21，相邻两个锚定孔21之间设置有一个扶正槽22，每个扶正槽22中设置有一个扶正块6，每个锚定孔21中设置有一个锚定块5。上述设置，使得在扶正和锚定时，受力更加平衡。

更为具体地，扶正槽22和锚定孔21分别设置有两个，两个扶正块6位于安装套2直径方向的两端，两个锚定块5位于中心轴1直径方向的两端，扶正槽22的中心轴1线与锚定孔21的中心轴1线相互垂直。上述设置，使得两个扶正槽22的连线和两个锚定孔21的连线相互垂直，呈十字形，在兼顾受力平衡的基础上，结构更加简单。

具体地，防反转工具还包括第一接头8和第二接头9。其中，第一接头8安装于中心轴1从第一限位套3中穿出的一端，第二接头9安装于中心轴1从第二限位套4中穿出的一端。上述设置，使得防反转工具能够更加便捷地与重力密封工具和螺杆钻具等结构进行连接。

在本实施例中，第一限位套3、安装套2和第二限位套4自上而下依次套设于中心轴1上，中心轴1的上端连接第一接头8，下端连接第二接头9，第一限位套3和第二限位套4分别通过紧定螺钉锁定连接于中心轴1，从而能够随中心轴1在轴向上和周向上同步移动。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.防反转工具，其特征在于，包括：

中心轴(1)；

安装套(2)，套设于所述中心轴(1)的外侧，能够绕自身轴线转动，所述安装套(2)上设有锚定孔(21)和扶正槽(22)，所述锚定孔(21)沿所述安装套(2)的径向贯通设置，所述扶正槽(22)的深度方向沿所述安装套(2)的径向设置；

第一限位套(3)，套设于所述中心轴(1)的外侧，所述安装套(2)的一端夹设于所述第一限位套(3)和所述中心轴(1)之间；

第二限位套(4)，套设于所述中心轴(1)的外侧，所述安装套(2)的另一端夹设于所述第二限位套(4)和所述中心轴(1)之间；

锚定块(5)，滑动设置于所述锚定孔(21)中，所述中心轴(1)相对于所述安装套(2)转动时，能够抵靠所述锚定块(5)逐渐远离所述中心轴(1)的轴线；

扶正块(6)，设置于所述扶正槽(22)中；

弹性支撑件(7)，设置于所述扶正槽(22)中，夹设于所述扶正槽(22)的槽底和所述扶正块(6)之间。

2.根据权利要求1所述的防反转工具，其特征在于，所述中心轴(1)的外壁上设置有止抵面(11)，所述止抵面(11)垂直于所述中心轴(1)的径向，与所述中心轴(1)的轴线之间的距离小于所述中心轴(1)的半径，所述锚定块(5)能够贴靠于所述止抵面(11)。

3.根据权利要求1所述的防反转工具，其特征在于，所述锚定块(5)背离所述中心轴(1)的一端设置有锚定面(51)，沿所述中心轴(1)的周向，所述锚定面(51)的一端为始抵端，另一端为终抵端，从所述始抵端到所述终抵端，所述锚定面(51)与所述中心轴(1)的轴线之间的距离逐渐增大。

4.根据权利要求3所述的防反转工具，其特征在于，所述锚定面(51)上设置有防滑部(52)。

5.根据权利要求1所述的防反转工具，其特征在于，所述锚定块(5)包括两个锚定限位部(53)和设置于两个所述锚定限位部(53)之间的锚定作业部(54)，一个所述锚定限位部(53)夹设于所述第一限位套(3)和所述安装套(2)之间，另一个所述锚定限位部(53)夹设于所述第二限位套(4)和所述安装套(2)之间，所述锚定作业部(54)被配置为凸出所述第一限位套(3)和所述第二限位套(4)的外壁。

6.根据权利要求1所述的防反转工具，其特征在于，所述扶正块(6)包括两个扶正限位部(61)和设置于两个所述扶正限位部(61)之间的扶正作业部(62)，一个所述扶正限位部(61)夹设于所述第一限位套(3)和所述安装套(2)之间，另一个所述扶正限位部(61)夹设于所述第二限位套(4)和所述安装套(2)之间，所述扶正作业部(62)被配置为凸出所述第一限位套(3)和所述第二限位套(4)的外壁。

7.根据权利要求6所述的防反转工具，其特征在于，所述扶正作业部(62)上设置有扶正容置槽(621)，所述弹性支撑件(7)抵靠于所述扶正容置槽(621)的槽底。

8.根据权利要求1所述的防反转工具，其特征在于，所述扶正槽(22)和所述锚定孔(21)在所述安装套(2)的周向上分别设置有多个，在所述安装套(2)的周向上，相邻两个所述扶正槽(22)之间设置有一个所述锚定孔(21)，每个所述扶正槽(22)中设置有一个所述扶正块(6)，每个所述锚定孔(21)中设置有一个所述锚定块(5)。

9.根据权利要求8所述的防反转工具，其特征在于，所述扶正槽(22)和所述锚定孔(21)分别设置有两个，两个所述扶正块(6)位于所述安装套(2)直径方向的两端，两个所述锚定块(5)位于所述中心轴(1)直径方向的两端，所述扶正槽(22)的中心轴(1)线与所述锚定孔(21)的中心轴(1)线相互垂直。

10.根据权利要求1-9任一所述的防反转工具，其特征在于，还包括：

第一接头(8)，安装于所述中心轴(1)从所述第一限位套(3)中穿出的一端；

第二接头(9)，安装于所述中心轴(1)从所述第二限位套(4)中穿出的一端。