[发明专利]基于柔性杆的防滞动工具

摘要

本发明公开了用于石油超深井钻探领域中基于柔性杆的防滞动工具，解决了钻井过程中出现卡滑导致破岩效率降低的问题。其主要技术方案是减振总成、上部壳体、中部壳体、下部壳体依次通过螺纹相连；组合碟簧下端推动防掉管使中心管伸展，防掉管通过中部壳体上接头轴肩轴向定位；柔性杆系统为左旋，其上下端分别固定在中部壳体下端和中心管凸台上端的圆槽内，柔性杆上下端倾斜30~40度安装，且初始为拉伸状态；工作时分别通过组合碟簧传递钻压和柔性杆系统传递扭矩到中心管；当中心管反转时，柔性杆系统收缩，使中心管压缩组合碟簧轴向收缩来减小钻头切削深度，整个过程中钻头一直在岩层中。

主权项

基于柔性杆的防滞动工具，主要是由减振总成、调整垫圈、上部壳体、组合碟簧、防掉管、浮动密封圈、动密封圈、中部壳体、中心管、下部壳体、柔性杆、膨胀螺栓、调心轴承组合、O型密封圈b、锁紧接头、矩形密封圈f组成；其特征在于，减振总成包括上接头(1)、矩形密封圈a(2)、矩形密封圈b(3)、矩形密封圈c(4)、锁紧接头(5)、O型密封圈a(6)、上部吸振环(7)、上部锁紧环(8)、防掉中心管(9)、垫圈(10)、中部吸振环(11)、花键接头(12)、下部锁紧环(13)、下部吸振环(14)、矩形密封圈d(15)、密封环(16)、矩形密封圈e(17)、中部接头(18)，将矩形密封圈a(2)与矩形密封圈b(3)分别安装在上接头(1)上，上部吸振环(7)安装到上接头(1)上，将矩形密封圈c(4)、O形密封圈a(6)与上部锁紧环(8)安装在锁紧接头(5)上使四者组合为一个整体，并通过锁紧接头(5)与花键接头(12)螺纹连接进行固定；上接头(1)下端的外花键部分与花键接头(12)的内花键配合传递扭矩，上接头(1)下端依次安装垫圈(10)与中部吸振环(11)；将防掉中心管(9)装入上接头(1)内孔中，通过上接头(1)内部轴肩对防掉中心管(9)进行轴向下移限位；在防掉中心管(9)下端依次安装下部锁紧环(13)与下部吸振环(14)，矩形密封圈d(15)与矩形密封圈e(17)安装到密封环(16)上后，再一起安装到防掉中心管(9)下端与中部接头(18)之间；花键接头(12)与中部接头(18)螺纹连接，防掉中心管(9)下端与中部接头(18)螺纹连接，固定并防止减振总成部分下掉；减振总成下端，中部接头(18)、上部壳体(20)、中部壳体(25)、下部壳体(27)、锁紧接头(32)之间依次通过螺纹连接；在中部接头(18)和上部壳体(20)之间安装有组合碟簧(21)，组合碟簧(21)上端与中部接头(18)下端凸台之间安装有调整垫圈(19)，并通过中部接头(18)下端凸台对组合碟簧(21)上端进行轴向限位；在中部接头(18)下端与上部壳体(20)下端内壁之间安装有防掉管(22)，防掉管(22)上端与组合碟簧(21)下端接触，并对组合碟簧(21)下端进行轴向限位；在防掉管(22)外壁与上部壳体(20)下端内壁之间安装有浮动密封圈(23)对组合碟簧(21)内的润滑油进行密封；在中部接头(18)下端外壁与防掉管(22)内壁之间安装有动密封圈(24)；防掉管(22)下端与中心管(26)通过螺纹相连，并由中部壳体(25)上端接头轴肩对防掉管(22)进行轴向下移限位；在中部壳体(25)下端接头周向均匀开有圆槽，柔性杆系统中各柔性杆(28)上端通过膨胀螺栓(29)分别固定安装在均匀分布的各圆槽中，并与中部壳体(25)构成一体；在中心管(26)下端凸台上端周向均匀开有与中部壳体(25)下端接头周向圆槽相对应的圆槽，柔性杆系统中各柔性杆(28)下端通过膨胀螺栓(29)分别固定安装在中心管(26)凸台上端周向均布的圆槽中，并与中心管(26)构成一体；柔性杆系统安装中，使柔性杆系统上端与下端保持30～40度的倾斜角度安装，同时中部壳体(25)下端接头与中心管(26)凸台上端之间保持一定的相对距离，使柔性杆系统处于拉伸的状态；在中心管(26)凸台下端与下部壳体(27)之间安装有调心轴承组合(30)，调心轴承组合(30)上下端分别通过下部壳体(27)下端内壁凸台和锁紧接头(32)上端进行定位；在锁紧接头(32)和下部壳体(27)下端螺纹连接处安装与O型密封圈b(31)，锁紧接头(32)内壁和中心管(26)下端外壁之间安装有矩形密封圈(33)。