[发明专利]一种深水旋转控制短节内筒液压锁紧装置

权利要求书

1.一种用于深水控制压力钻井的旋转控制短节内筒液压锁紧方法及装置，其特征是：一种液压锁紧方法及装置，包括旋转控制短节内筒(3)、旋转控制短节外筒(5)、液压锁紧机构(4)、钻杆(1)和下放回收钻杆(2)。所述旋转控制短节内筒(3)包括胶芯(3.1)、定位台阶(3.2)、锁紧槽(3.3)和圆柱轴承(3.4)；所述旋转控制短节外筒(5)包括预定位凸台(5.4)、分流返回管线(5.3)、连接法兰(5.5)、锁紧端盖(5.2)和隔水管(5.1)；所述液压锁紧机构(4)包括摆动挡块(4.4)、圆柱推体(4.2)、液压活塞杆(4.1)和铰接螺栓(4.3)，所述摆动挡块(4.4)包括铰接螺栓孔(4.4.2)、弹簧阻尼器(4.4.3)、卡紧锁块(4.4.1)和圆弧接触面(4.4.4)，所述圆柱推体(4.2)包括上部圆柱体(4.2.1)和下部斜体(4.2.2)，所述卡紧锁块(4.4.1)装有传感器；所述钻杆(1)与井架相连，带动旋转控制短节内筒(3)的下放回收；所述下放回收钻杆(2)与内筒连接，带动旋转控制短节内筒(3)进入外筒(5)，当内筒(3)与外筒(5)锁紧后，下放回收钻杆(2)离开内筒，钻杆进入旋转控制短节内筒(3)开始钻井工作。

2.根据权利要求1所述的一种用于深水控制压力钻井的旋转控制短节内筒液压锁紧方法，其特征在于：钻杆(1)与特定的下放回收钻杆(2)相连，通过钻杆(1)运动带动特定的下放回收钻杆(2)进入旋转控制短节内筒(3)，旋转控制短节内筒(3)在下放回收钻杆(2)的作用下不断向下运动。由于内筒(3)设有定位台阶(3.2)，外筒(5)设有预定位凸台(5.4)，当内筒(3)的定位台阶(3.2)与预定位凸台(5.4)接触，此时停止钻杆(1)运动，旋转控制短节内筒(3)与外筒(5)实现预定位。

3.根据权利要求1所述的一种用于深水控制压力钻井的旋转控制短节内筒液压锁紧方法，其特征在于：旋转控制短节内筒(3)与外筒(5)完成预定位后，启动液压系统，液压活塞杆(4.1)在液压力的作用下开始运动，并且液压活塞杆(4.1)与圆柱推体(4.2)的上部圆柱体(4.2.1)相连，活塞杆的运动推动圆柱推体(4.2)向下运动。由于在初始状态时摆动挡块(4.4)与圆柱推体(4.2)的下部斜体(4.2.2)接触，当圆柱推体(4.2)不断向下运动时，其竖直方向的运动对摆动挡板(4.4)产生水平方向的位移，摆动挡板(4.4)以铰接螺栓(4.3)为轴开始转动，并且摆动挡板(4.4)不断压缩弹簧阻尼器(4.4.3)，卡紧锁块(4.4.1)也随摆动挡块(4.4)的运动不断靠近内筒的锁紧槽(3.3),在圆柱推体(4.2)不断向下运动，卡紧锁块(4.4.1)进入锁紧槽(3.3)，完成锁紧。

4.根据权利要求1所述的一种用于深水控制压力钻井的旋转控制短节内筒液压锁紧装置，其特征是：所述圆柱推体(4.2)分为两部分，分为上部圆柱体(4.2.1)与下部斜体(4.2.2)，摆动挡块(4.4)与圆柱推体(4.2)始终保持接触，通过液压活塞杆(4.1)的推动，圆柱推体(4.2)使摆动挡板(4.4)以铰接螺栓(4.3)为轴转动，进而带动卡紧锁块(4.4.1)进入锁紧槽(3.3)。

5.根据权利要求1所述的一种用于深水控制压力钻井的旋转控制短节内筒液压锁紧装置，其特征是：摆动挡板(4.4)分为四部分，包括卡紧锁块(4.1.1)、铰接螺栓孔(4.4.2)、弹簧阻尼器(4.4.3)和圆弧接触面(4.4.4)，在液压力的作用下，摆动挡块(4.4)以铰接螺栓(4.3)为轴旋转至竖直位置，与锁紧端盖(5.2)的内壁接触，卡紧锁块(4.4.1)进入锁紧槽(3.3)，卡紧锁块(4.4.1)上装有压力传感器，钻井人员通过压力传感器信号可以确定锁紧情况，进而保证钻井过程操作安全性。