[发明专利]一种钻具防卡钻保护装置

说明书

本发明涉及一种钻具防卡钻保护装置，属井下工具技术领域。防掉中心杆一端装有上接头，另一端装有下接头，上连接筒的一侧的防掉中心杆上装有上筒体和内花键筒，下接头一侧的防掉中心杆上装有下连接筒和下筒体。该保护装置在钻具卡住时，通过防掉中心杆的反扭矩作用，使下部钻柱回缩，由此防止钻具被破坏，延长了钻具的使用寿命；解决了现有通过冲击器以防卡钻的方式致使钻具使用寿命降低的问题，特别适用于在地质较硬的地层钻井使用。

技术领域

本发明涉及一种钻具防卡钻保护装置，属井下工具技术领域。

背景技术

近年来随着浅层油气资源消耗的加剧，石油开采向更深地层开发，由于钻井过程中，在地质较硬的地层钻具动力不足，容易出现卡钻现象，卡钻后上部钻柱持续给钻具施加压力，会造成钻头的切削齿被破坏，导致钻具的使用寿命降低。

目前，在实际的生产过程中，常用于防卡钻的方法是在钻具上安装冲击器，冲击器产生轴向振动和周向振动，破碎卡钻的岩层，但这种防卡钻的方法中，冲击器对钻头也会产生较大的振动冲击，使钻具的使用寿命降低，因此，有必要对其进行改进。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种结构简单，钻具发生卡钻现象时，能将钻具自动回缩，并辅助破碎卡钻岩层，延长钻具的使用寿命的钻具防卡钻保护装置。

本发明的技术方案是：

一种钻具防卡钻保护装置，它由上接头、下接头、防掉中心杆和活塞缸构成，其特征在于：防掉中心杆一端通过上连接筒安装有上接头，防掉中心杆另一端通过活塞缸安装有下接头，上连接筒的一侧的防掉中心杆上装有上筒体和内花键筒，下接头一侧的防掉中心杆上装有下连接筒和下筒体，所述的防掉中心杆分别与上连接筒、内花键筒、下连接筒和活塞缸活动连接。

所述的上连接筒与上接头螺纹连接，上筒体与上连接筒和内花键筒分别螺纹连接。

所述的下连接筒分别与下筒体和下接头螺纹连接。

所述的防掉中心杆为轴向设置有中心孔的空心体，防掉中心杆的一端端头螺纹安装有导向块，防掉中心杆通过导向块与上连接筒滑动连接；防掉中心杆的另一端端头装有单向阀A；单向阀A一侧的防掉中心杆上均布有旁通孔，旁通孔与中心孔连通，旁通孔一侧的防掉中心杆上活动安装有键齿轮，键齿轮与防掉中心杆之间通过键连接，键齿轮的圆周上均布有健齿，对应键齿的下连接筒内壁上对应设置有键槽，键齿轮与下连接筒之间通过键齿与键槽的配合滑动连接。

内花键筒对应的防掉中心杆上设置有外凸缘，外凸缘的圆周上均布有螺旋齿，与螺旋齿对应的内花键筒内壁上设置有螺旋槽，内花键筒通过螺旋槽和螺旋齿的配合与防掉中心杆活动连接，外凸缘一端的防掉中心杆上装固装有限位块，限位块与上连接筒之间的防掉中心杆上装有碟簧组。

所述的键齿轮一侧的防掉中心杆上设置有锁紧螺母，锁紧螺母与键齿轮抵触连接。

所述的下筒体内设置有阶梯孔，键齿轮与下筒体之间的防掉中心杆上装有复位弹簧。

所述的下接头内设置有阶梯孔，阶梯孔外围的下接头内均布有液流孔，下接头小径端的阶梯孔内装有单向阀B，下接头大径端的阶梯孔内固装有活塞缸，活塞缸上对应液流孔设置有通孔，通孔一端与液流孔连通，通孔另一端与旁通孔连通。

本发明的有益效果在于：

该钻具防卡钻保护装置在钻具卡住时，通过内花键筒内壁上的螺旋槽与防掉中心杆外凸缘上的螺旋齿滑动配合，使防掉中心杆沿着螺旋槽上行回缩，同时带动下接头同步发生上行回缩，防止钻具因卡钻被破坏；通过防掉中心杆的一端端头连接有单向阀，在钻具卡住时，防掉中心杆回缩使单向阀之间的活塞缸内形成一个腔室，钻井液在压力的作用下通过单向阀进入腔室，待防掉中心杆继续钻进时，腔室中的钻井液受到挤压从钻具中高速射出，辅助破碎卡钻岩层，延长了钻具的使用寿命。

附图说明