專利名稱：一種連續(xù)循環(huán)鉆井作業(yè)用動(dòng)力鉗的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種石油鉆井作業(yè)用動(dòng)力鉗，特別涉及一種連續(xù)循環(huán)鉆井作業(yè)用
動(dòng)力鉗。
背景技術(shù)：
在常規(guī)鉆井過(guò)程中，鉆桿上卸扣時(shí)由于泥槳循環(huán)通道中斷，因此被迫停止泥槳的 循環(huán)，其引起的不利影響有 (1)造成環(huán)空中產(chǎn)生動(dòng)態(tài)壓差，導(dǎo)致泥漿循環(huán)漏失； (2)造成井底壓力下降，有時(shí)會(huì)引起井涌； (3)循環(huán)恢復(fù)時(shí)井底壓力劇增對(duì)敏感性地層可能引起循環(huán)漏失； (4)鉆屑的沉降會(huì)減小有效井徑并增加鉆柱的扭矩和阻力； (5)欠平衡鉆井時(shí)，會(huì)導(dǎo)致環(huán)空內(nèi)的壓力極不穩(wěn)定。 連續(xù)循環(huán)鉆井能維持穩(wěn)定的循環(huán)當(dāng)量密度，在正常鉆井過(guò)程中，可以避免接單根 引起的正負(fù)壓力波動(dòng)，改善井眼的清潔效果，大大降低循環(huán)漏失、地層破裂、井涌、壓差卡 鉆、鉆頭或底部鉆具組合遇卡的風(fēng)險(xiǎn)。在連續(xù)循環(huán)鉆井作業(yè)接鉆桿時(shí)，需要一種動(dòng)力鉗。目 前，石油礦場(chǎng)可供選擇的動(dòng)力鉗主要有以下兩種結(jié)構(gòu)形式。 —種為內(nèi)曲線滾子爬坡機(jī)構(gòu)卡緊、多級(jí)減速傳動(dòng)、剎帶制動(dòng)為主要結(jié)構(gòu)形式的開 口動(dòng)力鉗。該類動(dòng)力鉗的不足之處是 —是旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動(dòng)需要通過(guò)一系列多級(jí)減速傳動(dòng)，使液壓馬達(dá)減速增矩，結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 體積較大；二是旋轉(zhuǎn)體不能直接配置液壓元件，其夾持動(dòng)作必須配備制動(dòng)機(jī)構(gòu)，使夾持零件 相對(duì)于旋轉(zhuǎn)體平動(dòng)；三是旋轉(zhuǎn)體還需要配置扶正機(jī)構(gòu)才能保持定心轉(zhuǎn)動(dòng)；四是旋轉(zhuǎn)體是開 口的，重心偏離回轉(zhuǎn)中心，隨著動(dòng)力鉗能力的增加，旋轉(zhuǎn)體質(zhì)量加大，離心力也增大，為減輕 鉗體晃動(dòng)，鉗頭轉(zhuǎn)速也就必須限制。 另一類為行星爪夾緊閉口動(dòng)力鉗。該類動(dòng)力鉗同樣需要一系列齒輪減速，剎帶制 動(dòng)；除此之外還存在以下不足一是行星爪是非對(duì)稱的，改變轉(zhuǎn)向必須揭開鉗頭蓋，翻轉(zhuǎn)行 星爪，操作繁瑣，時(shí)效低；二是行星架的設(shè)置并相對(duì)于鉗頭齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，其相對(duì)配合間隙易進(jìn) 泥沙雜物造成卡阻，使卡緊動(dòng)作失靈且易損傷鉆桿。 由此可以看出，這兩種動(dòng)力鉗均存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，不適合連續(xù)鉆井作業(yè)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是要克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)旋 扣、油缸沖扣，不需中間減速裝置和制動(dòng)裝置，結(jié)構(gòu)緊湊、夾緊可靠，與卡瓦配合能同時(shí)完成 夾緊、旋扣、沖(緊)扣動(dòng)作，適合連續(xù)循環(huán)鉆井作業(yè)的新型動(dòng)力鉗。 本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是 —種連續(xù)循環(huán)鉆井作業(yè)用動(dòng)力鉗，由起升油缸、殼體、旋扣齒輪、馬達(dá)、起升盤、軸 承、卡盤、連桿、鉗牙座、鉗牙、轉(zhuǎn)芯、軸承、軸承、夾緊油缸、沖(緊)扣齒輪、沖(緊)扣油缸、中間大齒輪、導(dǎo)向板就位油缸、導(dǎo)向板等主要零件組成。其中，中間大齒輪與轉(zhuǎn)芯通過(guò)螺栓連接緊固成一起，通過(guò)軸承支承，安裝在殼體上，并相對(duì)于殼體可轉(zhuǎn)動(dòng)；鉗牙固定在鉗牙座上，鉗牙座通過(guò)連桿與卡盤連接成一體；起升盤通過(guò)軸承固定在卡盤上，卡盤與起升盤可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；夾緊油缸缸體固定在殼體上、柱塞固定在起升盤上(也可反向固定)，夾緊油缸上下運(yùn)動(dòng)，通過(guò)連桿帶動(dòng)鉗牙座作徑向運(yùn)動(dòng)，鉗牙夾緊或放松對(duì)鉆桿(其它桿件)的夾持；導(dǎo)向板固定于殼體上，沖(緊)齒輪支承在導(dǎo)向板上；導(dǎo)向板就位油缸缸體固定在殼體上，活塞與導(dǎo)向板連接；沖(緊)扣油缸缸體與殼體連接，活塞與沖(緊)扣齒輪連接；鉗體起升油缸活塞固定位殼體上，缸體固定于相應(yīng)支座裝置上。工作時(shí)夾緊油缸活塞上下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)連桿動(dòng)作、鉗牙座動(dòng)作，鉗牙夾緊或松開對(duì)管柱；當(dāng)鉗牙夾緊管柱時(shí)，旋扣馬達(dá)帶動(dòng)旋扣齒輪動(dòng)作，通過(guò)旋扣齒輪與中間大齒輪嚙合，完成旋扣動(dòng)作；導(dǎo)向板就位油缸動(dòng)作，沖(緊)齒輪在導(dǎo)向板的帶動(dòng)下，與中間在齒輪嚙合，然后沖(緊)扣油缸驅(qū)動(dòng)沖扣齒輪相對(duì)于導(dǎo)向板轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，對(duì)管件實(shí)施沖扣或緊扣。整個(gè)裝置通過(guò)四個(gè)起升油缸安裝置在相應(yīng)的支架上。 本實(shí)用新型的有益效果是，該裝置采用三卡爪對(duì)中夾緊鉆桿，增大了鉗牙與鉆桿的接觸面積，減小鉗牙在夾緊鉆桿過(guò)程中對(duì)鉆桿的損傷。采用油缸沖扣或緊扣，馬達(dá)旋扣，使裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。[0018]


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)縱向剖視圖；[0019] 圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)D向視圖；[0020] 圖3為本實(shí)用新型的夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本實(shí)用新型沖扣齒輪、導(dǎo)向板及殼體之間的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如附
圖1、2、3所示，一種連續(xù)循環(huán)鉆井作業(yè)用動(dòng)力鉗由夾緊機(jī)構(gòu)、旋扣機(jī)構(gòu)、沖扣機(jī)構(gòu)、殼體(2)、轉(zhuǎn)芯(11)、液壓油缸等組成。其中夾緊機(jī)構(gòu)又由起升盤(5)、連桿(8)、鉗牙座(9)、鉗牙(10)、夾緊油缸(14)等組成。其中，夾緊油缸(14)活塞與起升盤固定，其缸體與殼體(2)固定，鉗牙座(9)位于轉(zhuǎn)芯(11)窗口內(nèi)，工作時(shí)夾緊油缸活塞帶動(dòng)起升盤(5)向下運(yùn)動(dòng)，在連桿的作用下，鉗牙座(9)沿著轉(zhuǎn)芯的窗口向內(nèi)作徑向運(yùn)動(dòng)，鉗牙夾緊管件，反方向運(yùn)動(dòng)鉗牙(10)松開對(duì)管件的夾持；中間大齒輪(17)用螺栓與轉(zhuǎn)芯(11)固定在一起，旋扣馬達(dá)(4)安裝在殼體(2)上，旋扣齒輪(3)固定在馬達(dá)軸上，并與中間大齒輪嚙合，起升盤通過(guò)軸承固定在卡盤上，卡盤與起升盤可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，旋扣馬達(dá)(4)工作帶動(dòng)旋扣齒輪、中間大齒輪旋轉(zhuǎn)，完成旋扣動(dòng)作；如
圖1、2、3、4所示，導(dǎo)向板(19)固定于殼體(2)上，沖(緊)齒輪(15)支承在導(dǎo)向板(19)上，導(dǎo)向板就位油缸(18)缸體固定在殼體上，活塞與導(dǎo)向板(19)連接，沖(緊)扣油缸(16)缸體與殼體(2)連接，活塞與沖(緊)扣齒輪連接。沖扣作業(yè)時(shí)，首先導(dǎo)向板就位油缸(18)工作，在導(dǎo)向板就位油缸(18)活塞的推動(dòng)下，導(dǎo)向板(19)帶動(dòng)沖(緊)扣齒輪靠近中間大齒輪(17)，沖(緊)扣齒輪(16)與中間大齒輪(17)嚙合后，在沖(緊)扣油缸(16)的作用下，沖(緊)扣齒輪(16)帶動(dòng)中間大齒輪(17)旋轉(zhuǎn)一定角度，完成沖扣動(dòng)作，在沖(緊)扣油缸(16)活塞反方向運(yùn)動(dòng)，完成緊扣動(dòng)作。
權(quán)利要求一種連續(xù)循環(huán)鉆井作業(yè)用動(dòng)力鉗，由起升油缸(1)、殼體(2)、旋扣齒輪(3)、馬達(dá)(4)、起升盤(5)、軸承(6)、卡盤(7)、連桿(8)、鉗牙座(9)、鉗牙(10)、轉(zhuǎn)芯(11)、軸承(12)、軸承(13)、夾緊油缸(14)、沖扣齒輪(15)、沖扣油缸(16)、中間大齒輪(17)、導(dǎo)向板就位油缸(18)、導(dǎo)向板(19)等主要零件組成，其特征在于中間大齒輪(17)與轉(zhuǎn)芯(11)通過(guò)螺栓連接緊固成一起，通過(guò)軸承(12)、(13)支承，安裝在殼體(2)上，并相對(duì)于殼體(2)可轉(zhuǎn)動(dòng)；鉗牙(10)固定在鉗牙座(9)上，鉗牙座(9)通過(guò)連桿(8)與卡盤(7)連接成一體；起升盤(5)通過(guò)軸承(6)固定在卡盤(7)上，卡盤(7)與起升盤(5)可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；夾緊油缸(14)缸體固定在殼體(2)上、柱塞固定在起升盤(5)上，也可反向固定，夾緊油缸上下運(yùn)動(dòng)，通過(guò)連桿(8)帶動(dòng)鉗牙座(9)作徑向運(yùn)動(dòng)，鉗牙(10)夾緊或放松對(duì)鉆桿或其它桿件的夾持；導(dǎo)向板(19)固定于殼體(2)上，沖扣齒輪(15)支承在導(dǎo)向板(19)上；導(dǎo)向板就位油缸(18)缸體固定在殼體上，活塞與導(dǎo)向板(19)連接；沖扣油缸(16)缸體與殼體(2)連接，活塞與沖扣齒輪連接；鉗體起升油缸活塞固定在殼體(2)上，缸體固定于相應(yīng)支座裝置上。
專利摘要一種連續(xù)循環(huán)鉆井作業(yè)用動(dòng)力鉗，由殼體、旋扣齒輪、馬達(dá)、起升盤、卡盤、連桿、鉗牙座、轉(zhuǎn)芯、夾緊油缸、沖扣齒輪、中間大齒輪、導(dǎo)向板等主要零件組成。其中，中間大齒輪與轉(zhuǎn)芯通過(guò)螺栓連接成一體，并相對(duì)于殼體可轉(zhuǎn)動(dòng)；鉗牙座通過(guò)連桿與卡盤連接成一體，卡盤與起升盤可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，在夾緊油缸的作用，卡盤與起升盤上下移動(dòng)，連桿帶動(dòng)鉗牙座作徑向運(yùn)動(dòng)，鉗牙夾緊鉆桿；沖扣齒輪支承在導(dǎo)向板上，在導(dǎo)向板的帶動(dòng)下，沖扣作業(yè)時(shí)沖扣齒輪與中間大齒輪嚙合，旋扣時(shí)與中間大齒輪分離。該裝置采用三卡爪對(duì)中夾緊鉆桿，增大了鉗牙與鉆桿的接觸面積，減小鉗牙對(duì)鉆桿的損傷；采用油缸沖扣或緊扣，馬達(dá)旋扣，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，工作可靠。
文檔編號(hào)E21B19/16GK201443318SQ20092000148
公開日2010年4月28日 申請(qǐng)日期2009年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月16日
發(fā)明者劉清友, 楊建中, 莫麗, 邱亞玲, 韓傳軍 申請(qǐng)人:西南石油大