可同時完成衝洗井口作業的井口頭送入裝置的製作方法

2023-07-09 20:18:01

專利名稱：可同時完成衝洗井口作業的井口頭送入裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種可同時完成衝洗井口作業的井口頭送入裝置，屬於海洋鑽探工具技術領域。
背景技術：
井口頭是海洋深水鑽井過程中所用到的水下井口裝置的一種工具，又稱「套管頭」，用以懸掛相應規格的套管柱，並密封環空間隙。其上要裝防噴器組。井口頭送入裝置顧名思義就是將井口頭送入到海底井口處的一種工具。該工具可以把井口頭準確送入到海底井口處，待井口頭與其它設備配合好後，又能與井口頭快速脫開，將送入裝置提出到海面平臺上。目前的井口頭送入裝置都能完成上述基本作業。但是隨著鑽井技術要求的提高和一些其它因素的影響，要求井口頭送入裝置不但能將井口頭送入海底井口後成功脫開，還要能夠在脫開前完成衝洗井口的作業。也就是說，要求井口頭送入裝置完成將井口頭送入海底的任務後，不但要能夠與井口頭順利脫開，而且還要能夠在井下繼續完成衝洗井口作業後再返回海面平臺。由於目前井口頭送入裝置的芯軸上限位凸臺的限制，用於抓牢井口頭的鎖具組件無法在井下完成與芯軸分離的操作。所以現有的井口頭送入裝置只能完成前述的基本作業之後，先返回海面平臺由工人拆除裝置後再次下鑽柱到井口進行衝洗操作。如此一來就多了一趟起下鑽程序，鑽井費用因此會提高很多。在深海作業更是如此，起下鑽的時間和費用會更高。
發明內容本實用新型的目的在於，提供一種可同時完成衝洗井口作業的井口頭送入裝置。可以一次下入海底完成送入井口頭的功能並且不起鑽如提下完成衝洗井口作業井口頭，省略了一趟起下鑽程序，大大節約了鑽井費用。克服了現有井口頭送入裝置存在的不足。本實用新型的技術方案:可同時完成衝洗井口作業的井口頭送入裝置，包括鎖體和芯軸；鎖體為圓柱形，鎖體上設有一組沿圓周徑向均布的鎖爪，鎖爪與鎖體滑動連接；鎖體的中心孔內設有矩形內螺紋，矩形內螺紋與芯軸上的矩形外螺紋旋接；矩形外螺紋上方的芯軸上設有環槽，環槽的上端面為錐形面，鎖爪的底端與矩形外螺紋上方的芯軸滑動連接；矩形外螺紋以上部分的芯軸外徑小於矩形外螺紋的底徑，矩形外螺紋以下的芯軸直徑大於矩形外螺紋的齒頂直徑。前述裝置中，所述芯軸的形狀為管狀，芯軸頂端設有與鑽柱連接的內錐螺紋，芯軸底端設有與洗井設備連接的外錐螺紋。與現有技術相比，現有的井口頭送入裝置由於受到限位凸臺的限制，在井口頭送入裝置將井口頭送至海底井口後，芯軸只能完成與井口頭脫開的操作，無法在海底完成與鎖體脫離的操作，因此只能帶著鎖體返回海面平面，由人工將裝置拆除後再下入管柱到海底完成衝洗井口作業作業。本實用新型取消了芯軸上現有的限位凸臺，同時將芯軸上矩形外螺紋下方的直徑加大，利用矩形外螺紋下方芯軸作為限位凸臺。經過上述改進後，井口頭送入裝置在將井口頭送至海底井口後，繼續旋轉芯軸可以使芯軸從鎖體的中心孔穿過，繼續下放至井內完成衝洗井口的作業。這樣就可以省略一趟起下鑽程序，鑽井費用大大降低。特別在深海作業，起下鑽的時間和費用會節省更多。

圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型與井口頭的配合示意圖；圖3是現有技術的結構示意圖。圖中的標記為:1-鎖體、2-芯軸、3-鎖爪、4-環槽、5-錐形面、6-內錐螺紋、7_外錐螺紋、8-井口頭、9-限位凸臺。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明，但不作為對本實用新型的任何限制。可同時完成衝洗井口作業的井口頭送入裝置，如圖1所示。包括鎖體I和芯軸2 ；鎖體I為圓柱形，鎖體I上設有一組沿圓周徑向均布的鎖爪3，鎖爪3與鎖體I滑動連接；鎖體I的中心孔內設有矩形內螺紋，矩形內螺紋與芯軸2上的矩形外螺紋旋接；矩形外螺紋上方的芯軸2上設有環槽4，環槽4的上端面為錐形面5，鎖爪3的底端與矩形外螺紋上方的芯軸2滑動連接；矩形外螺紋以上部分的芯軸2外徑小於矩形外螺紋的底徑，矩形外螺紋以下的芯軸2直徑大於矩形外螺紋的齒頂直徑。芯軸2的形狀為管狀，芯軸2頂端設有與鑽柱連接的內錐螺紋6，芯軸2底端設有與洗井設備連接的外錐螺紋7。本實用新型的工作過程如圖1和圖2所示。初始狀態時，鎖爪3的底端位於芯軸2的環槽4內，當需要將井口頭8送入海底井口時，在海面平臺把井口頭套在鎖體I上，使井口頭內壁上的凹槽對準鎖體上的鎖爪3，向下旋轉芯軸，芯軸沿鎖體的中心孔向下移動，芯軸上的錐形面5將鎖爪3向外頂，使鎖爪3的頂端伸入井口頭內壁的凹槽內將井口頭固定。然後再在芯軸底部的外錐螺紋7上安裝洗井設備。上述工作準備就緒後，將芯軸與鑽柱連接，通過多根鑽柱把井口頭送至海底井口。當井口頭與海底井口的設備連接完畢後，芯軸繼續向下旋轉，芯軸帶著洗井設備脫離鎖體進入井內，通過洗井設備把井口和井壁處沉澱的泥沙衝走，當完成衝洗作業後。上提芯軸，當芯軸上的矩形外螺紋與鎖體上的矩形內螺紋接觸後，稍微反轉芯軸，使芯軸在螺紋的作用下向上移動，當芯軸上的環槽位於鎖爪底端時，鎖爪縮回鎖體，脫開與井口頭的連接，此時停止旋轉，通過平臺動力將芯軸向上拉，由於芯軸底部直徑較大無法通過鎖體上的中心孔，因此，芯軸帶著鎖體一起返回海面平臺，將井口頭留在海底井口。本實用新型是對現有井口頭送入裝置的改進，現有井口頭送入裝置如圖3所示，現有井口頭送入裝置是利用錐形面作為限位凸臺9，位於梯形螺紋的上方，由於直徑大於梯形螺紋的底徑，所以芯軸無法從鎖體底部旋出，因此無法完成衝洗井口作業。本實用新型是將芯軸的底部直徑作為限位凸臺，將限位凸臺位置從梯形螺紋的上方移至梯形螺紋的下方，使芯軸完成送井口頭的任務後，可以繼續下行完成衝洗井口作業，同時返回海面平臺時，也可以順利的將鎖體帶回海面平臺。本實用新型在具體實施時，主要是對芯軸的改進，鎖體部分根據芯軸的更改進行適應性的相應更改如芯軸的直徑變化後，鎖體部分與之對應的孔徑也應變化，但鎖體的基本結構沒有變化。鎖體上還設有球閥、密封座、堵塞帽、防轉螺釘等，因為和本專利的技術方案無關所以未詳細描述。本實用新型所述的井口頭，是指的通用的井口頭，包括各種規格尺寸的井口頭送入裝置均屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1.可同時完成衝洗井口作業的井口頭送入裝置，包括鎖體(I)和芯軸(2);鎖體(I)為圓柱形，鎖體(I)上設有一組沿圓周徑向均布的鎖爪(3)，鎖爪(3)與鎖體(I)滑動連接；鎖體(I)的中心孔內設有矩形內螺紋，矩形內螺紋與芯軸(2)上的矩形外螺紋旋接；矩形外螺紋上方的芯軸(2)上設有環槽(4)，環槽(4)的上端面為錐形面(5)，鎖爪(3)的底端與矩形外螺紋上方的芯軸(2)滑動連接；其特徵在於:矩形外螺紋以上部分的芯軸(2)外徑小於矩形外螺紋的底徑，矩形外螺紋以下的芯軸(2)直徑大於矩形外螺紋的齒頂直徑。
2.根據權利要求1所述裝置，其特徵在於:所述芯軸(2)的形狀為管狀，芯軸(2)頂端設有與鑽柱連接的內錐螺紋(6)，芯軸(2)底端設有與洗井設備連接的外錐螺紋(7)。
專利摘要本實用新型公開了一種可同時完成衝洗井口作業的井口頭送入裝置。包括鎖體(1)和芯軸(2)；鎖體為圓柱形，鎖體上設有一組周向均布的鎖爪(3)，鎖爪與鎖體滑動連接；鎖體的中心孔內設有矩形內螺紋，矩形內螺紋與芯軸上的矩形外螺紋旋接；矩形外螺紋上方的芯軸上設有環槽(4)，環槽的上端面為錐形面(5)，鎖爪的底端與矩形外螺紋上方的芯軸滑動連接；矩形外螺紋以上部分的芯軸外徑小於矩形外螺紋的底徑，矩形外螺紋以下的芯軸直徑大於矩形外螺紋的齒頂直徑。本實用新型可以在將井口頭送入海底井口之後繼續完成洗井作業，省略了一趟起下鑽程序，特別在深海作業，起下鑽的時間和費用會節省更多。
文檔編號E21B23/00GK203022664SQ20122068746
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月13日 優先權日2012年12月13日
發明者謝威, 黃保黔, 胡衛宇, 黃佐澤, 任傑, 楊禮, 楊增輝, 李匯平 申請人:貴州高峰石油機械股份有限公司