一種基于凸輪機(jī)構(gòu)的深水鉆井導(dǎo)管送入工具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于海洋深水鉆井領(lǐng)域，具體地，涉及一種基于凸輪機(jī)構(gòu)的深水鉆井導(dǎo)管送入工具，可將導(dǎo)管送入到位并可解脫鉆桿繼續(xù)鉆進(jìn)。
【背景技術(shù)】
[0002]在海洋深水鉆井中，表層導(dǎo)管是整個深水油井建造過程中安裝的第一層套管，它為其后所有的套管及井口設(shè)備提供結(jié)構(gòu)支撐。由于利用噴射法下入導(dǎo)管具有節(jié)省鉆井時(shí)間、無需固井及保護(hù)地層等優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)成為全世界進(jìn)行深水鉆井作業(yè)的通用作法，其作業(yè)需要借助送入工具。
[0003]目前，我國深水鉆井中采用的噴射下導(dǎo)管技術(shù)作業(yè)者多為國外石油公司，他們實(shí)行技術(shù)封鎖，只提供現(xiàn)場服務(wù)，不對外銷售工具，核心資料保密。因此作業(yè)費(fèi)用高昂，這嚴(yán)重制約了我國深水鉆井技術(shù)的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于凸輪機(jī)構(gòu)的深水鉆井導(dǎo)管送入工具，通過鉆桿帶動心軸的上提、下放及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)下放工具與導(dǎo)管的鎖緊與解鎖功能，以及底部鉆具組合的脫開與繼續(xù)鉆進(jìn)功能。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
基于凸輪機(jī)構(gòu)的深水鉆井導(dǎo)管送入工具，包括:心軸、套筒、本體；其中:心軸外依次設(shè)有套筒、本體；套筒與心軸通過銷槽配合連接固定，本體坐落在套筒上；止動爪貫穿本體，可以沿水平徑向滑動；鎖定銷貫穿套筒并伸入到心軸上的圓形孔中，使得心軸與套筒固定。
[0006]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果:
1、本發(fā)明的深水鉆井導(dǎo)管送入工具能夠?qū)崿F(xiàn)送入工具與導(dǎo)管的鎖緊和解鎖，導(dǎo)管下至預(yù)定深度后，實(shí)現(xiàn)鉆具與導(dǎo)管的脫離，二開繼續(xù)鉆進(jìn)。
[0007]2、本發(fā)明深水鉆井導(dǎo)管送入工具的控制機(jī)構(gòu)采用凸輪機(jī)構(gòu)，能夠快速實(shí)現(xiàn)送入工具與導(dǎo)管的鎖緊與解鎖，高效簡潔，操作時(shí)間短，節(jié)約了作業(yè)時(shí)間。
[0008]3、本發(fā)明深水鉆井導(dǎo)管送入工具的上部采用鎖定銷設(shè)計(jì)，配合遙控潛水器的機(jī)械手操作，更加安全可靠，能夠有效控制心軸的解脫后繼續(xù)鉆進(jìn)。
[0009]
【附圖說明】
[0010]圖1為基于凸輪機(jī)構(gòu)的深水鉆井導(dǎo)管送入工具結(jié)構(gòu)剖面示意圖；
圖2為圖1中A-A向剖視圖；
圖3為心軸結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為套筒結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為導(dǎo)管頭結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為基于凸輪機(jī)構(gòu)的深水鉆井導(dǎo)管送入工具與導(dǎo)管頭配合示意圖；
圖中:1、心軸；11、中心孔；12、圓孔；13、凸臺；14、階梯槽；2、套筒；21、鎖定銷；22、定位槽；23、凸輪；24、彈簧；25、下部定位鍵；3、本體；31、密封蓋；32、上部定位鍵；33、防旋轉(zhuǎn)銷；34、返排孔；35、止動爪；36、導(dǎo)向銷；37、導(dǎo)向槽；4、導(dǎo)管頭；41、防旋轉(zhuǎn)槽；41、環(huán)形凹槽。
【具體實(shí)施方式】
[0011]如圖1、圖2所示，基于凸輪機(jī)構(gòu)的深水鉆井導(dǎo)管送入工具，包括:心軸1、套筒2、本體3 ;其中:心軸I外依次設(shè)有套筒2、本體3 ;套筒2與心軸I通過銷槽配合連接固定，本體3坐落在套筒2上。
[0012]心軸I為空心軸，心軸I設(shè)有中心孔11，中心孔11為鉆井液循環(huán)通道；心軸I上端設(shè)有內(nèi)螺紋，心軸I通過內(nèi)螺紋與上部鉆桿連接，通過上部鉆桿的上提、下放與旋轉(zhuǎn)可以控制工具的工作；心軸I下端設(shè)有外螺紋，通過外螺紋與下部鉆桿連接，通過下部鉆桿連接底部鉆具組合向下鉆進(jìn)。
[0013]如圖3所示，心軸I頂端外壁上設(shè)有圓孔12，心軸I下部形成凸臺13，凸臺13外壁上位于同一高度處設(shè)有四個階梯槽13，四個階梯槽13沿圓周均分布；每個階梯槽13由一個橫凹槽和一個豎凹槽組成，橫凹槽為圓弧形，沿水平方向豎凹槽位于橫凹槽的左端并向上延伸，豎凹槽頂端開口。
[0014]套筒2為管狀結(jié)構(gòu)，上部內(nèi)徑與心軸I上部外徑相同，下部內(nèi)徑與心軸I凸臺13的外徑相同；鎖定銷21貫穿套筒2并伸入到心軸I上的圓形孔12中將心軸I與套筒2固定；鎖定銷21內(nèi)側(cè)一端為圓柱體、外側(cè)一端為圓環(huán)，鎖定銷21可用遙控潛水器的機(jī)械手拔出。
[0015]套筒2下部內(nèi)壁上位于同一高度處設(shè)有四個下部定位鍵25，四個下部定位鍵25沿圓周均布，下部定位鍵25插入到心軸I下部的階梯槽13的橫凹槽內(nèi)最右端，當(dāng)鎖定銷21被拔出后，從上往下看沿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)心軸1，下部定位鍵25在橫凹槽內(nèi)向左滑動(沿水平方向看)。當(dāng)下部定位鍵25到達(dá)橫凹槽最左端時(shí)，下放心軸I則下部定位鍵25從豎凹槽的上端開口處滑出，心軸I與套筒2脫離。
[0016]如圖4所示，套筒2上部外壁上位于同一高度處設(shè)有三個定位槽22，沿圓周對稱分布；每個定位槽22由一個橫凹槽和兩個豎凹槽組成，橫凹槽為圓弧形凹槽，兩個豎凹槽位于橫凹槽的兩端并向下延伸。套筒2中部外壁上位于同一高度處設(shè)有六個凸輪23，六個凸輪23沿圓周均布，每個凸輪23的外徑從上方往下看沿順時(shí)針方向逐漸減小。彈簧24位于凸輪23下方并且套在套筒2上，彈簧24的兩端均為自由端。
[0017]本體3為空心圓柱體結(jié)構(gòu)，本體3的內(nèi)徑上部大、下部小，上部內(nèi)徑與套筒2上凸輪23的最大外徑相同，下部內(nèi)徑與套筒2外徑相同。
[0018]本體3坐落在套筒2的凸臺13上，本體3的下部內(nèi)壁與套筒2的外壁通過O型密封圈密封；本體3與套筒2形成腔體，凸輪23位于腔體內(nèi)。
[0019]本體3設(shè)有八個豎向貫穿的返排孔34，返排孔34沿圓周對稱分布，返排孔34與心軸I的軸線平行，返排孔34是鉆井液攜巖返排的通道。
[0020]本體3上設(shè)有四個防旋轉(zhuǎn)銷33，防旋轉(zhuǎn)銷33為圓柱體結(jié)構(gòu)，防旋轉(zhuǎn)銷33沿徑向設(shè)置并沿圓周均布。
[0021]本體3中部設(shè)有六個止動爪35，止動爪35沿徑向設(shè)置并沿圓周均布；止動爪35為圓柱軸結(jié)構(gòu)，內(nèi)部外徑小，外部外徑大，止動爪35能夠在孔內(nèi)沿徑向滑動，止動爪35內(nèi)側(cè)一端為半球體、外側(cè)一端設(shè)有兩個水平的突起爪。
[0022]止動爪35外徑較大處頂部設(shè)有導(dǎo)向槽37，導(dǎo)向槽37沿止動爪35的軸線方向，導(dǎo)向銷36穿過本體3向下插入到導(dǎo)向槽37中，使得止動爪35只能在孔內(nèi)滑動而無法旋轉(zhuǎn)。
[0023]密封蓋31的內(nèi)徑與套筒2上部外徑相同，密封蓋31套設(shè)在凸輪23上方并且通過八個沿圓周對稱分布的螺釘固定在本體3頂面，密封蓋31與套筒2之間通過O型密封圈密封。
[0024]密封蓋31上部位于同一高度處設(shè)有三個上部定位鍵32，上部定位鍵32沿圓周對稱分布，上部定位鍵32通過螺紋與密封蓋31固定。上部定位鍵32插入到套筒2上部的定位槽12內(nèi)，當(dāng)上部定位鍵32位于左邊豎凹槽下端時(shí)，止動爪35的內(nèi)側(cè)一端頂在凸輪23外徑最小處。下放套筒2，彈簧24被壓縮，上部定位鍵32在左邊豎凹槽內(nèi)向上滑動，當(dāng)?shù)竭_(dá)左邊豎