[发明专利]过弯道钻进防卡短节

说明书

技术领域

本发明涉及石油工业中套管钻孔开窗的技术领域，特别涉及一种过弯道的钻孔开窗的防卡短节。

背景技术

目前套管开窗作业通常采用螺杆钻具驱动万向节，钻头过导向弯道对套管进行钻孔，套管开窗作业是实现水射流钻径向水平井的关键工序之一。钻头在套管钻孔的过程中，一方面受钻压、万向节工作特性、弯道参数等多种因素耦合的影响，导致钻头工作参数不稳定；另一方面，井下环境复杂，套管受地层挤压，承受的应力一般较大，而且老井产层的钻孔位置处套管可能已有射孔，因此套管外固井水泥环极有可能不完整，上述恶劣工况都可能导致钻头受力不均，从而卡钻。

井下卡钻后如果没有安全防卡措施，强力提拉容易造成万向节与钻头断脱，落鱼的风险很大。一旦发生落鱼，所有井下钻孔工具(钻头、万向节组件等)必须起出，检修后再次下入继续钻孔，工作量显著增加，工作效率降低，成本剧增。

发明内容

为解决上述的技术问题，本发明提出一种过弯道钻进防卡短节来实现钻头遇卡时安全解卡。

本发明的一种过弯道钻进防卡短节，包括上接头、下接头、外筒和轴向活动安装于所述外筒内的心轴，所述上接头的下端与所述外筒的上端连接，所述心轴的下端与所述下接头的上端连接；所述心轴包括具有至少一头螺旋槽的螺旋段；

所述过弯道钻进防卡短节还包括剪切销钉和柱销；所述剪切销钉的一端与所述外筒固定连接，其另一端连接在所述心轴的上端；所述剪切销钉的下方间隔预定的垂直距离设置所述柱销，所述柱销的一端与所述外筒固定连接，其另一端置于所述螺旋槽内；所述外筒上提剪断所述剪切销钉，所述心轴相对于所述外筒旋转，所述柱销在所述螺旋槽内滑动，直至所述柱销抵靠在所述心轴的上端。

作为一种可实施的方式，所述预定的垂直距离与所述螺旋段的长度相等。

作为一种可实施的方式，所述心轴的上端为限位台，所述剪切销钉的另一端钩挂在所述限位台的下端面上；

所述心轴的下端为连接段，所述螺旋段位于所述限位台和所述连接段之间。

作为一种可实施的方式，所述螺旋槽的头数为两头，所述柱销的数量与所述螺旋槽的数量相同。

作为一种可实施的方式，所述螺旋槽的旋向与所述下接头上外接的钻头的旋向相反。

作为一种可实施的方式，所述螺旋槽为矩形螺旋槽。

作为一种可实施的方式，所述外筒的筒壁上设置径向通孔，所述柱销穿过所述径向通孔；所述外筒的下端设置压帽，所述压帽覆盖在所述径向通孔上。

作为一种可实施的方式，所述上接头的贯通孔中设置节流控制口，所述节流控制口上设置与所述上接头的贯通孔同轴的节流孔。

作为一种可实施的方式，所述螺旋槽的螺纹为非自锁螺纹。

本发明相比于现有技术的有益效果在于：过弯道钻进防卡短节通过其上的螺旋槽带动外接钻头的反向旋转实现解卡，当上提外筒时，剪断剪切销钉，心轴相对于外筒反向螺旋旋转，带动钻头反向螺旋旋转从而解卡，避免强力提拉钻孔工具造成钻具断脱，防止发生井下落鱼。同时，安全解卡不必起出钻头、万向节组件等井下钻孔工具，减少了工作量，提高了钻孔速度和工作效率。

附图说明

图1为本发明在安装状态的剖视示意图；

图2为本发明在解卡状态(心轴伸出)的剖视示意图；

图3为本发明过弯道钻进防卡短节的心轴的剖视示意图；

图4为本发明过弯道钻进防卡短节的心轴的外壁展开示意图；

图5为具有过弯道钻进防卡短节的钻孔管柱在使用状态的结构示意图。

附图标记：

1-钻孔管柱；

10-过弯道钻进防卡短节；

11-上接头；12-防松螺钉；13-节流控制口；14-外筒；15-剪切销钉；

16-心轴；162-限位台；164-螺旋段；165-螺旋槽；166-连接段；

17-柱销；18-压帽；19-下接头；

20-钻压推加器；30-螺杆钻具；40-万向节与钻头；50-套管。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。

请参阅图1所示，一种过弯道钻进防卡短节10包括上接头11、下接头19、外筒14和心轴16，心轴16轴向活动安装于外筒14内。上接头11的下端与外筒14的上端连接，心轴16的下端与下接头19的上端连接。请参阅图2所示，心轴16包括具有至少一头螺旋槽165的螺旋段164。