CN108301787A - 弹簧外置往复式吸振工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钻井技术领域，是一种弹簧外置往复式吸振工具，其包括弹簧和限流套，所述在中心轴的下部外侧设有第一环台，弹簧座在第一环台上，在中心轴的中部外侧通过至少一个传动键固定连接有能对弹簧进行限位的防转接头，上接头的下部内侧与防转接头的上部外侧固定安装在一起，中心轴的上部外侧与上接头的下部内侧限位安装且能轴向位移，在中心轴的下部内侧设有内环槽，限流套安装在内环槽内且限流套与中心轴的下部内侧固定安装在一起，限流套的内径小于中心轴的内径。本发明结构合理而紧凑，使用方便，有效的通过外置弹簧与钻井液压差动能实现振动减小与吸收，达到降低钻柱或钻头的振动，从而避免了钻头崩齿、钻柱损害，提高了机械钻速。

Description

弹簧外置往复式吸振工具

技术领域

本发明涉及钻井技术领域，是一种弹簧外置往复式吸振工具。

背景技术

随着油气开发难度的日益加大及钻井技术的迅速发展，石油勘探领域所钻的井越来越深，地层越来越硬，地层的岩性硬度等状况越来越复杂。当钻遇这样的地层时，会出现钻柱振动强烈、钻井周期长和钻井成本高等问题。在钻井过程中，受力状况和工作环境异常恶劣，钻柱轴向振动频繁发生，容易造成钻头崩齿，钻柱振动损害等，严重影响了机械钻速及钻柱和钻头的寿命。

发明内容

本发明提供了一种弹簧外置往复式吸振工具，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决在钻井过程中存在的钻柱轴向振动易造成钻头崩齿、钻柱损害的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种弹簧外置往复式吸振工具，包括上接头、中心轴、传动键、弹簧和限流套，所述在中心轴的下部外侧设有第一环台，弹簧座在第一环台上，在中心轴的中部外侧通过至少一个传动键固定连接有能对弹簧进行限位的防转接头，上接头的下部内侧与防转接头的上部外侧固定安装在一起，中心轴的上部外侧与上接头的下部内侧限位安装且能轴向位移，在中心轴的下部内侧设有内环槽，限流套安装在内环槽内且限流套与中心轴的下部内侧固定安装在一起，限流套的内径小于中心轴的内径。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述还包括螺套，在中心轴的上部外侧设有第一环槽，螺套座在第一环槽上且与第一环槽固定安装在一起，在防转接头上方的上接头内侧设有第二环槽，在螺套的下部外侧设有位于第二环槽内且能上下移动的第二环台，防转接头的上部内径大于螺套的内径且小于第二环台的内径。

上述可有在中心轴的下部内侧设有下端开口的第三环台，限流套座在第三环台上，且与中心轴内侧螺纹在一起。

上述可有限流套的下端为内六方孔。

上述可有在防转接头和中心轴之间固定安装有至少一个密封圈。

上述可有上接头与防转接头之间为螺纹连接。

本发明结构合理而紧凑，使用方便，在钻井过程中，当钻头受到冲击振动时，中心轴上行，并通过传动键带动防转接头和上接头同时同方向运动，弹簧发生压缩，弹簧通过反作用力减缓中心轴的上行速度，从而达到吸收振动的目的，在压差及弹簧向下作用力的作用下，中心轴下行，并且弹簧恢复原状，从而实现周而复始的往复运动；因此本发明能有效的通过弹簧与钻井液压差动能实现振动减小与吸收，达到降低钻柱或钻头的振动，从而避免了钻头崩齿、钻柱损害，提高了机械钻速。

附图说明

附图1为本发明最佳实施例的主视剖视结构示意图。

附图2为附图1中在A-A处的剖视结构示意图。

附图中的编码分别为：1为上接头，2为防转接头，3为中心轴，4为传动键，5为弹簧，6为限流套，7为第一环台，8为螺套，9为第一环槽，10为第二环台，11为密封圈，12为内环槽，13为第二环槽。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

如附图1、2所示，该弹簧外置往复式吸振工具，包括上接头1、中心轴3、传动键4、弹簧5和限流套6，所述在中心轴3的下部外侧设有第一环台7，弹簧5座在第一环台7上，在中心轴3的中部外侧通过至少一个传动键4固定连接有能对弹簧5进行限位的防转接头2，上接头1的下部内侧与防转接头2的上部外侧固定安装在一起，中心轴3的上部外侧与上接头1的下部内侧限位安装且能轴向位移，在中心轴3的下部内侧设有内环槽12，限流套6安装在内环槽12内且限流套6与中心轴3的下部内侧固定安装在一起，限流套6的内径小于中心轴3的内径。

这里，在中心轴3的下端内侧和上接头1的上端内侧均设有螺纹，用于连接钻铤和钻头；中心轴3的上部外侧与上接头1的下部内侧限位安装一起，使中心轴3实现轴向位移；中心轴3和防转接头2之间通过传动键4连接在一起，根据需要在中心轴3的外侧沿圆周固定可安装六个传动键4，从而保证传动效果，通过传动键4使中心轴3带动防转接头2一起转动；防转接头2主要用来防止中心轴3和上接头1分开旋转，保证中心轴3和上接头1同方向一起转动；限流套6主要在钻井液流过本发明时，起到节流产生压差推动中心轴3向下运动，即产生一个附加的钻压作用；弹簧5主要起到缓冲的作用。

工作时，将本发明连接在钻铤和钻头之间，随钻柱一起下入井内，在钻井过程中，当钻头受到冲击振动时，中心轴3上行，并通过传动键4带动防转接头2和上接头1同时同方向运动，弹簧5发生压缩，弹簧5通过反作用力减缓中心轴3的上行速度，从而达到吸收振动的目的，在压差及弹簧5向下作用力的作用下，中心轴3下行，并且弹簧5恢复原状，从而实现周而复始的往复运动；因此本发明能有效的通过弹簧5与钻井液压差动能实现振动减小与吸收，达到降低钻柱或钻头的振动，从而避免了钻头崩齿、钻柱损害，提高了机械钻速。

可根据实际需要，对上述弹簧外置往复式吸振工具作进一步优化或/和改进：

如附图1、2所示，还包括螺套8，在中心轴3的上部外侧设有第一环槽9，螺套8座在第一环槽9上且与第一环槽9固定安装在一起，在防转接头2上方的上接头1内侧设有第二环槽13，在螺套8的下部外侧设有位于第二环槽13内且能上下移动的第二环台10，防转接头2的上部内径大于螺套8的内径且小于第二环台10的内径。

这里螺套8能进一步保证中心轴3和上接头1同时同方向运动。

如附图1、2所示，所述限流套6的下端为内六方孔。

如附图1、2所示，在所述防转接头2和中心轴3之间固定安装有至少一个密封圈11。这里在述防转接头2和中心轴3之间固定安装有密封圈11能增加防转接头2和中心轴3之间的密封性。

如附图1、2所示，所述上接头1与防转接头2之间为螺纹连接。这里上接头1与防转接头2之间通过螺纹进行连接，便于本发明的拆卸。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (10)

1.一种弹簧外置往复式吸振工具，其特征在于包括上接头、中心轴、传动键、弹簧和限流套，所述在中心轴的下部外侧设有第一环台，弹簧座在第一环台上，在中心轴的中部外侧通过至少一个传动键固定连接有能对弹簧进行限位的防转接头，上接头的下部内侧与防转接头的上部外侧固定安装在一起，中心轴的上部外侧与上接头的下部内侧限位安装且能轴向位移，在中心轴的下部内侧设有内环槽，限流套安装在内环槽内且限流套与中心轴的下部内侧固定安装在一起，限流套的内径小于中心轴的内径。

2.根据权利要求1所述的弹簧外置往复式吸振工具，其特征在于还包括螺套，在中心轴的上部外侧设有第一环槽，螺套座在第一环槽上且与第一环槽固定安装在一起，在防转接头上方的上接头内侧设有第二环槽，在螺套的下部外侧设有位于第二环槽内且能上下移动的第二环台，防转接头的上部内径大于螺套的内径且小于第二环台的内径。

3.根据权利要求1或2所述的弹簧外置往复式吸振工具，其特征在于在所述中心轴的下部内侧设有下端开口的第三环台，限流套座在第三环台上，且与中心轴内侧螺纹在一起。

4.根据权利要求1或2所述的弹簧外置往复式吸振工具，其特征在于所述限流套的下端为内六方孔。

5.根据权利要求3所述的弹簧外置往复式吸振工具，其特征在于所述限流套的下端为内六方孔。

6.根据权利要求1或2或5所述的弹簧外置往复式吸振工具，其特征在于在所述防转接头和中心轴之间固定安装有至少一个密封圈。

7.根据权利要求3所述的弹簧外置往复式吸振工具，其特征在于在所述防转接头和中心轴之间固定安装有至少一个密封圈。

8.根据权利要求4所述的弹簧外置往复式吸振工具，其特征在于在所述防转接头和中心轴之间固定安装有至少一个密封圈。

9.根据权利要求1或2或5或7或8所述的弹簧外置往复式吸振工具，其特征在于所述上接头与防转接头之间为螺纹连接。

10.根据权利要求6所述的弹簧外置往复式吸振工具，其特征在于所述上接头与防转接头之间为螺纹连接。