CN120211742A 一种钻井作业用超短半径螺杆钻具

(19)国家知识产权局(10)申请公布号CN120211742A(71)申请人天津瑞莱富德石油机械制造有限公司地址300000天津市津南区葛沽镇福企道39号6号厂房(72)发明人任富强宋金明刘涛(74)专利代理机构天津橙子知识产权代理事务所(普通合伙)12287专利代理师赵祖祥(54)发明名称一种钻井作业用超短半径螺杆钻具本发明公开了一种钻井作业用超短半径螺杆钻具，其包括定向随钻测量装置、螺杆钻具本体和连接机构：所述螺杆钻具本体安装在所述定向随钻测量装置的下方，所述连接机构设置在所述定向随钻测量装置和所述螺杆钻具本体之间，所述连接机构包括连接套筒一。通过连接机构的设置，与现有技术相比，本装置通过连接机构中多个部件的相互配合下，仅需更换与螺杆钻具本体相匹配的连接套筒二及螺纹连接管二，即可实现定向随钻测量装置在不同直径的螺杆钻具本体上的便捷安装与使用，便于安装和拆卸定向随钻测量装置和螺杆钻具本体，从而减少了定向随2钻具本体(2)和连接机构(3):所述螺杆钻具本体(2)安装在所述定向随钻测量装置(1)的下连接机构(3)包括连接套筒一(301),所述连接套筒一(301)的内壁固定连接有螺纹连接管一(302),所述连接套筒一(301)的外表面活动连接有连接套筒二(303),所述连接套筒二所述连接套筒一(301)的外表面对称开设有凹槽(305),所述凹槽(305)的内壁固定连接有弹簧(306),所述弹簧(306)的另一端固定连接有支撑板(307),所述连接套筒二(303)靠近所述凹槽(305)的一侧开设有通槽(308),所述通槽(308)的一侧内底壁固定连接有卡接板(309),所述卡接板(309)的一侧开设有卡接槽(310),所述支撑板(307)的一侧固定连接有支撑套筒(311),所述支撑套筒(311)的外表面转动连接有转动套筒(312),所述转动套筒(312)的一侧外表面固定连接有转动板(313),所述转动板(313)的一侧固定连接有卡块(314),所述转动套筒(312)的一侧固定连接有转杆(4),所述支撑套筒(311)靠近所述转杆筒二(303)的上表面设置有防护机构(8),所述防护机构(8)包括对称开设在所述连接套筒二(303)外表面的安装槽(801),所述安装槽(801)的内壁安装有安装块(802),所述安装块(802)的一侧开设有螺纹通孔二(803),所述螺纹通孔二(803)的内壁螺纹连接有螺钉(804),所述螺钉(804)与所述安装槽(801)呈螺纹连接，所述安装块(802)的上表面固定连(805)安装在所述连接套筒一(301)的外表面和所述连接套筒二(303)的上表面，所述防护板(805)的宽度与所述连接套筒一(301)外表面和所述连接套筒二(303)之间的宽度相适在通缆式钻杆(102)一侧的无磁钻杆一(103)和无磁钻杆二(104)、以及设置在无磁钻杆一壳一(101)靠近所述螺纹连接管一(302)的一侧内壁开设有螺纹槽一(9),所述定向随钻测量装置(1)通过所述螺纹槽一(9)和所述螺纹连接管一(302)与所述连内壁开设有螺纹槽二(10),所述螺杆钻具本体(2)通过所述螺纹槽二(10)和所述螺纹连接3管二(304)与所述连接机构(3)相连接。9.根据权利要求1所述的一种钻井作业用超短半径螺杆钻具，其特征在于，所述定向随钻测量装置(1)、所述连接机构(3)、所述螺杆钻具本体(2)的中心轴线均在一条直线上。10.根据权利要求3所述的一种钻井作业用超短半径螺杆钻具，其特征在于，所述定向随钻测量装置(1)、所述螺杆钻具本体(2)、所述连接机构(3)和所述防护机构(8)呈组装式可拆卸连接结构。4技术领域[0001]本发明涉及采油工程设备技术领域，特别涉及一种钻井作业用超短半径螺杆钻背景技术[0002]超短半径水平钻井是当今世界石油行业高精尖的石油钻井技术，目前，国内的超短半径水平钻井技术，具有曲率半径小、入层精准等特点，一些螺杆钻具会搭配定向随钻测量系统以达到精准控制钻进轨迹的目的。[0003]现有的搭载随钻测量装置的螺杆钻具还存在一定的不足：随钻测量装置搭载在螺杆钻具的一端并通过螺纹连接的方式两者相互连接，但是在钻井的现场会使用到多种不同直径大小的螺杆钻具以满足不同的钻井需求，现场会存在多根螺杆钻具，而每根螺杆钻具上都需要搭配与其相适配的随钻测量装置，多根螺杆钻具和随钻测量装置会增大现场的占地面积，并且提升了随钻测量装置的购买成本，使用不便，因此，设计一种便于将随钻测量装置搭载在不同直径的螺杆钻具上使用的钻井作业用超短半径螺杆钻具，以达到降低随钻测量装置的购买成本以及减少现场占地面积的目的，显得很有必要。发明内容[0004]为了克服现有技术中每根螺杆钻具上都需要搭配与其相适配的随钻测量装置，多根螺杆钻具和随钻测量装置会增大现场的占地面积，并且提升了随钻测量装置的购买成本的不足，本发明的目的之一在于提供一种钻井作业用超短半径螺杆钻具。[0005]本发明的目的之一采用如下技术方案实现：一种钻井作业用超短半径螺杆钻具，包括定向随钻测量装置、螺杆钻具本体和连接机构：所述螺杆钻具本体安装在所述定向随钻测量装置的下方，所述连接机构设置在所述定向随钻测量装置和所述螺杆钻具本体之间，所述连接机构包括连接套筒一，所述连接套筒一的内壁固定连接有螺纹连接管一，所述连接套筒一的外表面活动连接有连接套筒二，所述连接套筒二的内壁固定连接有螺纹连接管二；所述连接套筒一的外表面对称开设有凹槽，所述凹槽的内壁固定连接有弹簧，所述弹簧的另一端固定连接有支撑板，所述连接套筒二靠近所述凹槽的一侧开设有通槽，所述通槽的一侧内底壁固定连接有卡接板，所述卡接板的一侧开设有卡接槽，所述支撑板的一侧固定连接有支撑套筒，所述支撑套筒的外表面转动连接有转动套筒，所述转动套筒的一侧外表面固定连接有转动板，所述转动板的一侧固定连接有卡块，所述转动套筒的一侧固定连接有转杆，所述支撑套筒靠近所述转杆的一侧侧壁开设有螺纹通孔一，所述螺纹通孔一的内壁螺纹连接有限位杆。便于将定向随钻装置安装搭载在不同直径大小的螺杆钻具本体上使用，从而减少定向随钻测量装置的数量，进而降低了购置成本和占地面积。[0006]根据所述的一种钻井作业用超短半径螺杆钻具，所述限位杆的一端固定连接有旋[0007]根据所述的一种钻井作业用超短半径螺杆钻具，所述连接套筒二的上表面设置有5防护机构，所述防护机构包括对称开设在所述连接套筒二外表面的安装槽，所述安装槽的内壁安装有安装块，所述安装块的一侧开设有螺纹通孔二，所述螺纹通孔二的内壁螺纹连接有螺钉，所述螺钉与所述安装槽呈螺纹连接，所述安装块的上表面固定连接有防护板。便于对连接套筒一和连接套筒二之间的区域进行防护，避免碎屑和土块影响连接机构的使[0008]根据所述的一种钻井作业用超短半径螺杆钻具，所述连接机构和防护机构均采用[0009]根据所述的一种钻井作业用超短半径螺杆钻具，所述防护板安装在所述连接套筒一的外表面和所述连接套筒二的上表面，所述防护板的宽度与所述连接套筒一外表面和所述连接套筒二之间的宽度相适配。便于对连接套筒一和连接套筒二之间的缝隙进行封闭。[0010]根据所述的一种钻井作业用超短半径螺杆钻具，所述定向随钻测量装置由柔性外壳一、设置在柔性外壳一内的通缆式钻杆、设置在通缆式钻杆一侧的无磁钻杆一和无磁钻杆二、以及设置在无磁钻杆一和无磁钻杆二之间的测量探管组成。便于在钻井的过程中对各项参数进行监测，达到精准控制钻井轨迹的目的。[0011]根据所述的一种钻井作业用超短半径螺杆钻具，所述定向随钻测量装置通过所述螺纹槽一和所述螺纹连接管一与所述连接机构相连接。便于安装和拆卸。[0012]根据所述的一种钻井作业用超短半径螺杆钻具，所述螺杆钻具本体由柔性外壳螺纹连接管二的一侧内壁开设有螺纹槽二，所述螺杆钻具本体通过所述螺纹槽二和所述螺纹连接管二与所述连接机构相连接。便于连接和组装。[0013]根据所述的一种钻井作业用超短半径螺杆钻具，所述定向随钻测量装置、所述连接机构、所述螺杆钻具本体的中心轴线均在一条直线上。便于精准测量和钻井工作。[0014]根据所述的一种钻井作业用超短半径螺杆钻具，所述定向随钻测量装置、所述螺杆钻具本体、所述连接机构和所述防护机构呈组装式可拆卸连接结构。便于组装和拆卸更[0015]上述方案具有的有益效果：[0016]1、通过连接机构的设置，与现有技术相比，本装置通过连接机构中多个部件的相互配合下，仅需更换与螺杆钻具本体相匹配的连接套筒二及螺纹连接管二，即可实现定向随钻测量装置在不同直径的螺杆钻具本体上的便捷安装与使用，便于安装和拆卸定向随钻测量装置和螺杆钻具本体，从而减少了定向随钻测量装置的数量，进而降低了现场的占地面积以及购置成本，有效地提升了装置的便捷性和实用性。[0017]2、通过防护机构的设置，通过更换不同宽度的防护板便于将连接套筒一和连接套筒二之间的缝隙进行封闭，避免在钻井的过程中土块和碎屑掉落在连接套筒二和连接套筒一之间的缝隙内，影响连接机构的使用和清洁，起到了防护的作用，有效地提升了装置的防护性能。[0018]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。6附图说明[0019]下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；[0020]图1为本发明一种钻井作业用超短半径螺杆钻具的整体结构示意图；[0021]图2为本发明一种钻井作业用超短半径螺杆钻具的定向随钻测量装置的结构示意[0022]图3为本发明一种钻井作业用超短半径螺杆钻具的螺杆钻具本体的结构示意图；[0023]图4为本发明一种钻井作业用超短半径螺杆钻具的螺纹连接管一的结构示意图；[0024]图5为本发明一种钻井作业用超短半径螺杆钻具的图1中A处放大结构示意图；[0025]图6为本发明一种钻井作业用超短半径螺杆钻具的连接机构的结构示意图；[0026]图7为本发明一种钻井作业用超短半径螺杆钻具的通槽的结构示意图；[0027]图8为本发明一种钻井作业用超短半径螺杆钻具的限位杆的结构示意图；[0028]图9为本发明一种钻井作业用超短半径螺杆钻具的防护机构的结构示意图。[0029]图例说明：具体实施方式[0031]本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。[0032]参照图1-图9,一种钻井作业用超短半径螺杆钻具，包括定向随钻测量装置1、螺杆钻具本体2和连接机构3:螺杆钻具本体2安装在定向随钻测量装置1的下方，连接机构3设置在定向随钻测量装置1和螺杆钻具本体2之间，连接机构3包括连接套筒—301,连接套筒一301的内壁固定连接有螺纹连接管一302,连接套筒一301的外表面活动连接有连接套筒二303,连接套筒二303的内壁固定连接有螺纹连接管二304,连接套筒一301的外表面对称开设有凹槽305,凹槽305的内壁固定连接有弹簧306,弹簧306的另一端固定连接有支撑板307,连接套筒二303靠近凹槽305的一侧开设有通槽308,通槽308的一侧内底壁固定连接有卡接板309,卡接板309的一侧开设有卡接槽310,支撑板307的一侧固定连接有支撑套筒311,支撑套筒311的外表面转动连接有转动套筒312,转动套筒312的一侧外表面固定连接有转动板313,转动板313的一侧固定连接有卡块314,转动套筒312的一侧固定连接有转杆4,支撑套筒311靠近转杆4的一侧侧壁开设有螺纹通孔一5,螺纹通孔一5的内壁螺纹连接有限位杆6,限位杆6的一端固定连接有旋钮7,连接套筒二303的上表面设置有防护机构8,防护机构8包括对称开设在连接套筒二303外表面的安装槽801,安装槽801的内壁安装有安装块802,安装块802的一侧开设有螺纹通孔二803,螺纹通孔二803的内壁螺纹连接有螺钉7804,螺钉804与安装槽801呈螺纹连接，安装块802的上表面固定连接有防护板805,连接机适配。[0033]如此设置，在钻井的现场需要根据现场需求选择使用不同尺寸的螺杆钻具本体2进行钻井作业，从而导致现场存在多根不同尺寸大小的螺杆钻具本体2需要配备同样数量的定向随钻测量装置1,导致现场占地面积增大，并且提升了购买定向随钻测量装置1的购的螺杆钻具本体2上使用(需要说明的是定向随钻测量装置1只能安装在比其柔性外壳一101直径大的螺杆钻具本体2上使用，以保证定向随钻测量装置1能够进入钻孔中进行监测),只需要根据螺杆钻具本体2的柔性外壳二201的直径大小选择与之直径大小相适配的连接套筒二303,然后通过连接机构3将连接套筒二303和连接套筒一301安装在一起即可实[0034]定向随钻测量装置1由柔性外壳一101、设置在柔性外壳一101内的通缆式钻杆一103和无磁钻杆二104之间的测量探管105组成，柔性外壳一101靠近螺纹连接管一302的一侧内壁开设有螺纹槽一9,定向随钻测量装置1通过螺纹槽一9和螺纹连接管—302与连接对钻头206的钻进方向和位置进行调整，螺杆钻具本体2和定向随钻测量装置1的工作原理泥浆进入旁通阀总成202流经马达总成203内泥浆带动马达总成203中的转子在定子内壁转置在连接套筒二303中，根据通槽308的位置拉动支撑板307带动支撑板307从凹槽305的内8向转动旋钮7带动限位杆6在螺纹通孔一5的内壁向靠近支撑板307的位置方向移动，不在限位转杆4的位置，转动转杆4带动转动套筒312和转动板313在支撑套筒311的外表面向下转动，转动板313在通槽308的内壁转动并驱动卡块314卡接在卡接槽310的内壁，从而将连接套筒一301限位在连接套筒二303内，然后反向转动旋钮7带动限位杆6在螺纹通孔一5的内壁向远离支撑板307的位置方向移动，从而限位杆6会横挡在转杆4的上方，起到限位的作用，避免转动板313带动卡块314向上转动使连接套筒二303从连接套筒一301外脱落；[0037]然后将防护机构8安装在连接套筒—301的外表面和连接套筒二303上表面，选择并安装与连接套筒二303和连接套筒一301外表面之间间距相适配的防护板805,通过将防护板805下表面的安装块802安装在安装槽801内，然后将螺钉804拧入螺纹通孔二803内即可将安装块802限位在安装槽801内，从而防护板805防护连接套筒二303和连接套筒—301之间的缝隙，避免碎屑和土块掉落在连接套筒二303和连接套筒一301之间的缝隙，影响连接机构3的使用，安装完防护板805之后，将连接机构3的螺纹连接管一302和螺纹连接管二304与柔性外壳一101的螺纹槽一9、柔性外壳二201的螺纹槽二10相对准，转动柔性外壳一101和柔性外壳二201使螺纹连接管一302和螺纹连接管二304分别与螺纹槽一9和螺纹槽二10相啮合，从而便于通过连接机构3将定向随钻测量装置1和螺杆钻具本体2相安装；[0038]具体组装方式进行详细说明，当连接套筒二303尺寸发生变化时，例如当连接套筒二303的尺寸大小大于连接套筒一301时，当连接套筒二303和连接套筒一301相组装时，由于连接套筒一301上设置有弹簧306,拉动支撑板307从而拉伸弹簧306带动卡块314向连接套筒二303的一侧移动，当支撑板307抵接在卡接板309的一侧时则表示支撑板307不在移动了，因为连接套筒二303上的卡接板309限制了支撑板307的移动(参考附图4所示，卡接板309限制支撑板307的移动),此时卡块314已经位于卡接板309的另一侧，通过限位杆6解锁转杆4,由于转杆4与转动板313固定连接，从而解锁转动板313的转动，转动板313会带动卡块314转动到卡接槽310内，当卡块314卡接在卡接槽310内时将限位杆6归位，从而限制卡块314向上转动脱离