專利名稱：一種旋轉(zhuǎn)短接的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及石油天然氣鉆井技術(shù)領域，特別涉及一種完井井下專用工具，具體的說是一種用鉆桿下放完井管柱的旋轉(zhuǎn)短接。
背景技術(shù)：
目前，隨著勘探開發(fā)的不斷深入，深井、超深井及水平井、大位移井等數(shù)量越來越多，管柱(如尾管及篩管等)的下深越來越大，管柱的下入井眼軌跡越來越復雜，對下管柱技術(shù)也提出了越來越高的要求。完井管柱下入遇阻的常規(guī)解決方法是旋轉(zhuǎn)管柱并上提下放管柱，同時建立鉆井液循環(huán)。這種方法能夠有效解決井眼軌跡簡單的油氣井的完井管柱下放。然而，大位移等復雜井的復雜完井管柱下放時，一旦完井管柱下放遇阻，由于井眼摩阻較大，很難旋轉(zhuǎn)整個管柱。尤其是大位移井等復雜井，井眼摩阻大的時候可能導致鉤載為零，完井管柱無下放力。因此，常規(guī)的管柱下放遇阻的解決方法很難解決大位移等復雜井的復雜完井管柱下放遇阻問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種旋轉(zhuǎn)短接，連接在常規(guī)鉆桿的下端并且連接在套管懸掛器的上端，完井管柱下入的過程中，鉆桿能夠相對于完井管柱自由旋轉(zhuǎn)。完井管柱下入的過程中遇阻后，能通過上提下放管柱進行解阻。本實用新型采用的技術(shù)方案是旋轉(zhuǎn)短接，主要由鉆桿連接體、心軸、固定套、扭矩鎖定套、彈簧銷、短接剪切銷和下心軸組成。鉆桿連接體為圓柱體形有中心孔，鉆桿連接體的上端有鉆桿內(nèi)螺紋，上端能連接鉆桿；其特征在于鉆桿連接體下端有連接內(nèi)螺紋，在鉆桿連接體的下端螺紋連接有固定套，固定套圓柱體形有中心孔，在固定套中心孔內(nèi)滑動配合有一根心軸，心軸有中心孔，心軸的上端外壁有凸起的環(huán)形臺階，環(huán)形臺階在鉆桿連接體內(nèi)壁的凹槽內(nèi)，環(huán)形臺階的兩端分別有一個平面軸承，上部的平面軸承的上端面與鉆桿連接體內(nèi)壁凹槽上平面接觸，下部的平面軸承的下端面在固定套的上端面之上；心軸的下端有連接內(nèi)螺紋，在心軸的下端螺紋連接有下心軸，下心軸有中心孔，下心軸的下端有鉆桿外螺紋；在下心軸外壁為階梯型，在下心軸的外壁上套有一個扭矩鎖定套，并且扭矩鎖定套的上端套在固定套下端的外壁上；在扭矩鎖定套壁上均勻分布并固定有短接剪切銷，短接剪切銷的內(nèi)端在下心軸外壁上，短接剪切銷將扭矩鎖定套固定在下心軸的外壁上；在下心軸的外壁上有下心軸花鍵，在固定套的外壁下端有固定套花鍵；固定套花鍵和下心軸花鍵的結(jié)構(gòu)相同；在扭矩鎖定套的內(nèi)壁上有扭矩鎖定套花鍵，固定套花鍵、下心軸花鍵和扭矩鎖定套花鍵的公稱直徑相同；扭矩鎖定套花鍵能分別與固定套花鍵和下心軸花鍵配合；在下心軸的外壁上有一個環(huán)形的限位槽，限位槽在下心軸花鍵的下部；在扭矩鎖定套的壁上均勻分布并固定有彈簧銷。下入井內(nèi)時，扭矩鎖定套通過短接剪切銷固定在下心軸外壁上，扭矩鎖定套花鍵與下心軸花鍵配合；當切斷短接剪切銷并且扭矩鎖定套向上滑動，扭矩鎖定套花鍵與固定套花鍵配合，同時彈簧銷的內(nèi)端彈入下心軸外壁上的限位槽內(nèi)，同時彈簧銷將扭矩鎖定套鎖定。為了使扭矩鎖定套向上滑動，在下心軸的外壁上徑向分布有水眼。簡述旋轉(zhuǎn)短接的工作原理。參閱圖I。旋轉(zhuǎn)短接2連接在套管懸掛器4與鉆桿I之間，套管懸掛器4的下端連接完井套管5，完井套管5的下端連接完井管柱下入工具6，組成完井套管串穿過上層套管3下入到裸眼井段。完井套管5下放的時候，旋轉(zhuǎn)短接2的鉆桿連接體8能夠與下心軸14徑向自由轉(zhuǎn)動，下部連接的完井套管5和完井管柱下入工具6能旋轉(zhuǎn)。遇到裸眼井段的阻擋物7后通過上提下放完井套管串，完井管柱下入工具6能清除阻擋物7，繼續(xù)下入完井套管串。當完井套管5下放到目標位置時，通過地面投球憋壓使套管懸掛器4懸掛在上層套管3內(nèi)壁上。鉆井液通過水眼19后建立壓力，建立的壓力推動扭矩鎖定套向上移動。扭矩鎖定套11剪斷短接剪切銷13。扭矩鎖定套11向上滑動，扭矩鎖定套11向上滑動到固定套10軸肩處停止，此時，旋轉(zhuǎn)短接2將鉆桿I與套管懸掛器4徑向鎖死，此時，扭矩鎖定套花鍵17與固定套花鍵15相互配合，形成徑向扭矩鎖定。彈簧銷12彈入限位槽17內(nèi)，能夠阻止扭矩鎖定套11的軸向滑動。此時鉆桿I能將扭矩傳到套管懸掛器4上。旋轉(zhuǎn)鉆桿I能實現(xiàn)套管懸掛器4丟手作業(yè)，將旋轉(zhuǎn)短接2與套管懸掛器4分離，起出鉆桿I和旋轉(zhuǎn)短接2。完成鉆桿下放完井管柱施工。本實用新型的有益效果本實用新型旋轉(zhuǎn)短接，連接在常規(guī)鉆桿的下端并且連接在套管懸掛器的上端，完井管柱下入的過程中，鉆桿能夠相對于完井管柱自由旋轉(zhuǎn)。完井管柱下入的過程中遇阻后，能通過上提下放管柱進行解阻。

圖I是本實用新型旋轉(zhuǎn)短接使用狀態(tài)示意圖。圖2本實用新型旋轉(zhuǎn)短接結(jié)構(gòu)剖面示意圖(初始狀態(tài))。圖3是切斷旋轉(zhuǎn)短接的剪切銷后的工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)剖面示意圖。圖中，I-鉆桿，2-旋轉(zhuǎn)短接，3-上層套管，4-套管懸掛器，5-完井套管，6_完井管柱下入工具，7-阻擋物，8-鉆桿連接體，9-心軸，10-固定套，11-扭矩鎖定套，12-彈簧銷，13-短接剪切銷，14-下心軸，15-固定套花鍵，16-下心軸花鍵，17-扭矩鎖定套花鍵，18-限位槽,19-水眼。
具體實施方式
實施例I :以一個5”旋轉(zhuǎn)短接為例，對本實用新型作進一步詳細說明。參閱圖2。本實用新型旋轉(zhuǎn)短接，主要由鉆桿連接體8、心軸9、固定套10、扭矩鎖定套U、彈簧銷12、短接剪切銷13和下心軸14組成。鉆桿連接體8為圓柱體形有中心孔，鉆桿連接體8的上端有5”API標準鉆桿內(nèi)螺紋，上端能連接鉆桿。鉆桿連接體8下端有連接內(nèi)螺紋，在鉆桿連接體8的下端螺紋連接有固定套10，固定套10圓柱體形有中心孔，在固定套10中心孔內(nèi)滑動配合有一根心軸9，心軸9有直徑為50mm的中心孔，心軸9的上端外壁有凸起20mm的環(huán)形臺階，環(huán)形臺階在鉆桿連接體8內(nèi)壁的凹槽內(nèi)，環(huán)形臺階的兩端分別有一個平面軸承，上部的平面軸承的上端面與鉆桿連接體8內(nèi)壁凹槽上平面接觸，下部的平面軸承的下端面在固定套10的上端面之上。心軸9的外徑110mm，下端外徑70mm，下端有連接內(nèi)螺紋，在的下端螺紋連接有下心軸14，下心軸14有直徑為50mm的中心孔，下心軸14的下端有5” API標準鉆桿外螺紋。在下心軸14外壁為階梯型，在下心軸14的外壁上套有一個外徑127mm的扭矩鎖定套11，并且扭矩鎖定套11的上端套在固定套10下端的外壁上。在扭矩鎖定套11壁上均勻分布并固定有六個短接剪切銷13，短接剪切銷13的內(nèi)端在下心軸14外壁上，短接剪切銷13將扭矩鎖定套11固定在下心軸14的外壁上。在下心軸14的外壁上有下心軸花鍵16，在固定套10的外壁下端有固定套花鍵15 ;固定套花鍵15和下心軸花鍵16的結(jié)構(gòu)相同；在扭矩鎖定套11的內(nèi)壁上有扭矩鎖定套花鍵17，固定套花鍵15、下心軸花鍵16和扭矩鎖定套花鍵17的公稱直徑相同。扭矩鎖定套花鍵17能分別與固定套花鍵15和下心軸花鍵16配合。在下心軸14的外壁上有一個環(huán)形的限位槽18，限位槽18在下心軸花鍵16的下部。在扭矩鎖定套11的壁上均勻分布并固定有六個彈簧銷12。在下心軸14的外壁上徑向分布有四個水眼19。下入井內(nèi)時，扭矩鎖定套11通過短接剪切銷13固定在下心軸14外壁上，扭矩鎖定套花鍵17與下心軸花鍵16配合。參閱圖3，鉆井液通過水眼19后，鉆井液的壓力推動扭矩鎖定套11向上移動。當切斷短接剪切銷13并且扭矩鎖定套11向上滑動100mm，扭矩鎖定套花鍵17與固定套花鍵15配合，同時彈簧銷12的內(nèi)端彈入下心軸14外壁上的限位槽18內(nèi)，同時彈簧銷12將扭矩鎖定套11鎖定。
權(quán)利要求1.一種旋轉(zhuǎn)短接，主要由鉆桿連接體(8)、心軸(9)、固定套(10)、扭矩鎖定套(11)、彈簧銷(12)、短接剪切銷(13)和下心軸(14)組成；鉆桿連接體(8)為圓柱體形有中心孔，鉆桿連接體(8)的上端有鉆桿內(nèi)螺紋；其特征在于鉆桿連接體(8)下端有連接內(nèi)螺紋，在鉆桿連接體(8)的下端螺紋連接有固定套(10)，固定套(10)圓柱體形有中心孔，在固定套(10)中心孔內(nèi)滑動配合有一根心軸(9)，心軸(9)有中心孔，心軸(9)的上端外壁有凸起的環(huán)形臺階，環(huán)形臺階在鉆桿連接體(8)內(nèi)壁的凹槽內(nèi)，環(huán)形臺階的兩端分別有一個平面軸承，上部的平面軸承的上端面與鉆桿連接體(8)內(nèi)壁凹槽上平面接觸，下部的平面軸承的下端面在固定套(10)的上端面之上；心軸(9)的下端有連接內(nèi)螺紋，在心軸(9)的下端螺紋連接有下心軸(14)，下心軸(14)有中心孔，下心軸(14)的下端有鉆桿外螺紋；下心軸(14)外壁為階梯型，在下心軸(14)的外壁上套有一個扭矩鎖定套(11)，并且扭矩鎖定套(11)的上端套在固定套(10)下端的外壁上；在扭矩鎖定套(11)壁上均勻分布并固定有短接剪切銷(13)，短接剪切銷(13)的內(nèi)端在下心軸(14)外壁上，短接剪切銷(13)將扭矩鎖定套(11)固定在下心軸(14)的外壁上；在下心軸(14)的外壁上有下心軸花鍵(16)，在固定套(10)的外壁下端有固定套花鍵(15);固定套花鍵(15)和下心軸花鍵(16)的結(jié)構(gòu)相同；在扭矩鎖定套(11)的內(nèi)壁上有扭矩鎖定套花鍵(17)，固定套花鍵(15)、下心軸花鍵(16)和扭矩鎖定套花鍵(17)的公稱直徑相同；在下心軸(14)的外壁上有一個環(huán)形的限位槽(18)，限位槽(18)在下心軸花鍵(16)的下部；在扭矩鎖定套(11)的壁上均勻分布并固定有彈簧銷(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)短接，其特征是在下心軸(14)的外壁上徑向分布有水眼(19)。
專利摘要旋轉(zhuǎn)短接，應用于石油天然氣鉆井完井，用鉆桿下放完井管柱時使用。在鉆桿連接體的下端連接固定套，在固定套中心孔內(nèi)滑動配合有心軸，心軸的上端外壁有凸起的環(huán)形臺階，環(huán)形臺階兩端分別有一個平面軸承；在心軸的下端螺紋連接有下心軸；在下心軸的外壁上套有一個扭矩鎖定套；在下心軸的外壁上有下心軸花鍵，在固定套的外壁下端有固定套花鍵；在扭矩鎖定套的內(nèi)壁上有扭矩鎖定套花鍵；在下心軸的外壁上有一個環(huán)形的限位槽；在扭矩鎖定套的壁上固定有彈簧銷。效果是連接在常規(guī)鉆桿的下端并且連接在套管懸掛器的上端，完井管柱下入的過程中，鉆桿相對完井管柱自由旋轉(zhuǎn)。完井管柱下入的過程中遇阻，通過上提下放進行解阻。
文檔編號E21B23/00GK202745765SQ20122024294
公開日2013年2月20日 申請日期2012年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月28日
發(fā)明者王宏偉, 韓飛, 紀友哲, 馬汝濤, 賈濤, 朱英杰, 楊磊, 郭慧娟, 尹洪偉, 于永亮, 王建利, 田毅, 耿莉, 王雪, 楊斯媛, 盧靜, 林雅玲 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油集團鉆井工程技術(shù)研究院