[实用新型]底部钻具组合技术接头

说明书

本实用新型是一种用于石油钻井工程的底部钻具组合技术接头，它属于对石油钻井工具的结构改进。它联接在钻铤和钻头中间，并通过其本身的特殊功能来达到钻井过程中的造斜和防斜目的。它主要是由上下接头、上下筒体、上下球座及隔离胶套等部分组成。

目前，在石油工业的旋转钻井过程中，为了防止井斜，一般均采用钟摆钻具结构，当钻遇易斜地层时，则必须减小钻压进行钻进，即所谓的“吊打”。当钻穿易斜地层之后，才能按常规情况进行处理。这样，既降低了钻进速度，又延长了钻井周期，从而使得钻井成本上升。在钻大斜度定向井及水平井的过程中，造斜技术是极为重要的一个环节，目前多采用螺杆钻具配合技术接头进行造斜。使用这种技术时，所施加的钻压较低，而且由于钻井工具本身的局限性而使得造斜率较小，完成整个造斜过程耗时较多，所以使得钻井成本上升。因此，尽快研制出一种既可进一步提高钻井速度，又可有利于防斜和造斜的钻井工具是石油钻井工作者和科研人员所一直期望和探索的。

本实用新型的目的就在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种既可提高钻井速度，又可满足钻井过程中的造斜和防斜要求的底部钻具组合技术接头。该组合技术接头是依据新的钻柱力学理论而设计出的，克服了现有技术中在防斜、造斜时必须减小钻压的弊端，能使钻井过程在正常压力下进行，既节省了钻井时间，又提高了钻速，从而降低了钻井成本。这种新型的底部钻具组合技术接头的结构主要是由上接头、上筒体、下筒体及下接头自上而下串联而成，其筒体的内腔是由上球座、下球座及复位弹簧构成自上而下的串联结构，其筒体外壁装设有隔离胶套。

附图即为本实用新型的结构示意图。

在实际设计中，本实用新型的设计者将上接头（1）设计成为带有丝扣的公接头，下接头（10）为带有丝扣的母接头；其上接头（1）的下端与上筒体（2）可通过丝扣联接，下接头（10）的上端与下筒体（5）也是通过丝扣联接；上筒体（2）与下筒体（5）的联接方式为铰链结构。

在上筒体（2）与下筒体（5）构成的内腔中，设计者在其中设置了上球座（3）和下球座（6），并使其上球座（3）的下端面为一截锥面，下球座（6）的上端面为一圆弧面，从而构成上下球座的球面密封。同时在下球座（6）的下端设置有复位弹簧（8），复位弹簧（8）的下部还设置有调整垫片（9），并在下球座（6）与下筒体（5）的接触面上开设有可放置密封圈（7）的沟槽。

上筒体（2）与下筒体（5）的铰链联接方式采用的是花瓣式铰链结构（12）；在上筒体（2）与下筒体（5）联接处的外壁上套有隔离胶套（4），其隔离胶套（4）是采用带状卡箍（11）固定在筒体的外壁上。

下面将结合实施例来详叙本实用新型的结构特征。

在设计制造中，是将上筒体通过丝扣与上接头（公接头）相联接，下筒体也是通过丝扣与下接头（母接头）相联接，上、下筒体的联接则是通过花瓣式等铰链结构进行联接；其内腔中设置有上球座和下球座，下球座的底部设置有复位弹簧，复位弹簧的底部垫有调整垫片，该调整垫片设置在下接头顶部；上球座的下端面为一截锥面、下球座的上端面为一圆弧面，从而使得上、下球座的联接处可构成球面密封；为了在钻进过程中防止岩屑等碎物进入该组合技术钻头的内部和润滑铰链，则在上、下筒体联接处所形成的空隙中填满润滑脂，并在筒体的外壁上加设隔离胶套进行保护，该隔离胶套则采用带状卡箍进行固定。

由本实用新型的结构特征可以看出，上筒体和上球座构成的上部分与下筒体和下球座构成的下部分由于其外壁是铰链结构、内部是球面联接，因此在实际钻井过程中上部分与下部分可形成一定的夹角。

在实际使用时，本实用新型的上接头与钻铤相联接，下接头与钻头相联接。这样，当正常钻进时，钻压可通过上球座传送给下球座，而下球座下端面又是设置在复位弹簧及调整垫片上，可在上、下球座之间形成密封机构；当钻具提离井底时，下球座在复位弹簧的作用下仍能使其上端面与上球座的下端面保持密封状态，可有效地阻止泥浆流入花瓣式铰链结构的间隙中去。此时，整体结构又可保持花瓣式铰链结构的间隙为设定值，因此可使得钻机正常钻进。

附图的图面说明如下：

1┄上接头 2┄上筒体 3┄上球座 4┄隔离胶套

5┄下筒体 6┄下球座 7┄密封圈 8┄复位弹簧

9┄调整垫片 10┄下接头 11┄卡箍 12┄花瓣式铰链

由于本实用新型所采用的特殊结构是根据新的钻柱力学理论设计而成，与目前常用的同类钻井工具相比具有较大的优越性。本实用新型在进行防斜、造斜过程中可不采用减小钻压的钻进措施，并可在允许的情况下，钻压越大，防斜、造斜的效果越好。因此，提高钻速、节约钻时，使得钻井成本下降。又由于本实用新型的上部分与下部分可在钻进过程中形成较大的夹角，其造斜效果较为显著，造斜率有较大的增加。另外，本实用新型还可部分代替导向钻具的功能，其制造成本低，为大斜度定向井和水平井的造斜技术提供了一种较为经济的技术手段。