定向井钻井用组合钻柱装置的制作方法

本实用新型属于钻井技术领域，具体涉及一种定向井钻井用组合钻柱装置。

背景技术：

定向井是指按照事先设计的具有井斜和方位变化的轨道钻进的井，在钻井时，有时会发生在井喷现象，出现井喷事故，天然气喷出后如遇火星，会发生燃烧，因此非常危险。常见的抢险方法是将密度大的重晶石泥浆灌到井里，以增加压力，止住井喷继续发生。目前的装置中采用浮阀来防止井喷，但是钻柱在钻井过程中轴向压力非常大，且原油粘度较大，会对浮阀的正常工作产生影响，有的装置设置防井喷结构，通过弹簧支撑伸缩杆，然后通过伸缩杆伸缩控制扶正臂展开，从而利用扶正臂上的防护网进行阻挡，给处理井喷争取时间，但是这样的设置弹簧会暴露的外部，很容易受到损伤，降低使用寿命，并且伸缩杆容易发生相对转动，扶正臂会承担过多的扭转力，不利于扶正臂正常使用。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种定向井钻井用组合钻柱装置，解决目前装置弹簧会暴露的外部，很容易受到损伤，降低使用寿命，并且伸缩杆容易发生相对转动，扶正臂会承担过多的扭转力，不利于扶正臂正常使用的问题。

本实用新型定向井钻井用组合钻柱装置，包括钻头、螺杆钻具、防井喷结构、非磁钻铤、震击器和钻杆，防井喷结构包括上连接柱和下连接柱，上连接柱与非磁钻铤固定连接，下连接柱与螺杆钻具固定连接，下连接柱顶部中间固定有支撑柱，上连接柱的底部中间设有供支撑柱伸入上下滑动的凹形滑槽，凹形滑槽的下端内侧壁上固定有导向块，支撑柱侧壁上设有导向槽，导向槽一直延伸到支撑柱的顶部，支撑柱的顶部设有弹簧，弹簧的顶部与凹形滑槽顶部接触，弹簧上端与凹形滑槽固定，弹簧下端与支撑柱固定，扶正臂处于伸直状态时，弹簧处于压缩状态，支撑柱的上部外侧套有喇叭口状的可伸缩的防护罩，防护罩为可折叠状，防护罩的下端固定在支撑柱上，防护罩的下端处于导向槽下端的下方，防护罩的顶部与上连接柱连接，上连接柱和下连接柱的圆周面上铰接有多组扶正臂，上下对应的每组扶正臂通过铰接连接，扶正臂上设有防喷网，防喷网为高强度纤维或橡胶材料制成。

优选地，所述弹簧的外侧包覆有弹性橡胶层，进一步保护弹簧，并且增加其弹性。

优选地，所述防护罩的下端口上固定有套在支撑柱上的固定套一，固定套一通过卡箍一固定在支撑柱上，防护罩的上端口固定有固定套二，固定套二内孔中设有安装套，安装套顶部与上连接柱固定，固定套二通过卡箍二固定在安装套上，安装防护罩更加方便快捷，防护罩为高强度耐磨材料制成。

优选地，所述固定套一的内孔中设有环形凸筋一，支撑柱上设有与环形凸筋一配合的环形凹槽一，固定套二上设有环形凸筋二，安装套上设有与环形凸筋二配合的环形凹槽二，防护更加严密，并且防止固定套一和固定套二滑脱。

优选地，所述防喷网为耐磨弹性材料制成，或者防喷网为高强度可折叠材料制成，防喷网的两侧固定在相邻的扶正臂上。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

发生井喷事故时，钻柱轴向压力增大，使扶正臂扩张带动防喷网展开，阻塞井孔，给井喷的处理留下宝贵时间，并且通过导向块与导向槽配合可以分担一部分钻柱轴的旋转力，保证扶正臂不会受到太大的旋转力，增加扶正臂使用寿命，并且弹簧隐藏设置，且通过防护罩进行防护，避免弹簧损伤，增加使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2图1中a处的放大结构示意图；

图3为防护罩的安装结构示意图；

图4为防喷网的俯视结构示意图；

图中：1、钻头，2、螺杆钻具，3、下连接柱，4、支撑柱，5、弹簧，6、上连接柱，7、非磁钻铤，8、震击器，9、钻杆，10、橡胶层，11、安装套，12、防护罩，13、扶正臂，14、导向槽，15、导向块，16、卡箍二，17、卡箍一，18、固定套一，19、固定套二，20、防喷网。

具体实施方式

下面对照附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1至图4所示的定向井钻井用组合钻柱装置，包括钻头1、螺杆钻具2、防井喷结构、非磁钻铤7、震击器8和钻杆9，防井喷结构包括上连接柱6和下连接柱3，上连接柱6与非磁钻铤7固定连接，下连接柱3与螺杆钻具2固定连接，下连接柱3顶部中间固定有支撑柱4，上连接柱6的底部中间设有供支撑柱4伸入上下滑动的凹形滑槽，凹形滑槽的下端内侧壁上固定有导向块15，支撑柱4侧壁上设有导向槽14，支撑柱4的顶部设有弹簧5，弹簧5的顶部与凹形滑槽顶部接触，支撑柱4的上部外侧套有喇叭口状的可伸缩的防护罩12，防护罩12的下端固定在支撑柱4上，防护罩12的下端处于导向槽14下端的下方，防护罩12的顶部与上连接柱6连接，上连接柱6和下连接柱3的圆周面上铰接有多组扶正臂13，上下对应的每组扶正臂13通过铰接连接，扶正臂13上设有防喷网20。

弹簧5的外侧包覆有弹性橡胶层10。

防护罩12的下端口上固定有套在支撑柱4上的固定套一18，固定套一18通过卡箍一17固定在支撑柱4上，防护罩12的上端口固定有固定套二19，固定套二19内孔中设有安装套11，安装套11顶部与上连接柱6固定，固定套二19通过卡箍二16固定在安装套11上。

固定套一18的内孔中设有环形凸筋一，支撑柱4上设有与环形凸筋一配合的环形凹槽一，固定套二19上设有环形凸筋二，安装套11上设有与环形凸筋二配合的环形凹槽二。

所述防喷网20为耐磨弹性材料制成，防喷网20的两侧固定在相邻的扶正臂13上。

使用时，钻头可以沿着制定的方向钻定向井，在钻孔时，导向块和导向槽配合可以分担一部分的旋转力，可以减轻扶正臂的扭转力，在钻井过程中，钻柱轴向压力较大，能够迫使弹簧压缩，从而使扶正臂扩张，实现对钻柱的扶正，弹簧在防护罩的作用下保护起来，当发生井喷事故，钻柱轴向压力增大，使扶正臂继续张开，带动防喷网展开，阻塞井孔，给井喷的处理留下宝贵时间。

综上所述，本实用新型在发生井喷事故时，钻柱轴向压力增大，使扶正臂扩张带动防喷网展开，阻塞井孔，给井喷的处理留下宝贵时间，并且通过导向块与导向槽配合可以分担一部分钻柱轴的旋转力，保证扶正臂不会受到太大的旋转力，增加扶正臂使用寿命，并且弹簧隐藏设置，且通过防护罩进行防护，避免弹簧损伤，增加使用寿命。

在本实用新型的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

技术特征：

1.一种定向井钻井用组合钻柱装置，包括钻头(1)、螺杆钻具(2)、防井喷结构、非磁钻铤(7)、震击器(8)和钻杆(9)，其特征在于：防井喷结构包括上连接柱(6)和下连接柱(3)，上连接柱(6)与非磁钻铤(7)固定连接，下连接柱(3)与螺杆钻具(2)固定连接，下连接柱(3)顶部中间固定有支撑柱(4)，上连接柱(6)的底部中间设有供支撑柱(4)伸入上下滑动的凹形滑槽，凹形滑槽的下端内侧壁上固定有导向块(15)，支撑柱(4)侧壁上设有导向槽(14)，支撑柱(4)的顶部设有弹簧(5)，弹簧(5)的顶部与凹形滑槽顶部接触，支撑柱(4)的上部外侧套有喇叭口状的可伸缩的防护罩(12)，防护罩(12)的下端固定在支撑柱(4)上，防护罩(12)的下端处于导向槽(14)下端的下方，防护罩(12)的顶部与上连接柱(6)连接，上连接柱(6)和下连接柱(3)的圆周面上铰接有多组扶正臂(13)，上下对应的每组扶正臂(13)通过铰接连接，扶正臂(13)上设有防喷网(20)。

2.根据权利要求1所述的定向井钻井用组合钻柱装置，其特征在于：所述弹簧(5)的外侧包覆有弹性橡胶层(10)。

3.根据权利要求2所述的定向井钻井用组合钻柱装置，其特征在于：所述防护罩(12)的下端口上固定有套在支撑柱(4)上的固定套一(18)，固定套一(18)通过卡箍一(17)固定在支撑柱(4)上，防护罩(12)的上端口固定有固定套二(19)，固定套二(19)内孔中设有安装套(11)，安装套(11)顶部与上连接柱(6)固定，固定套二(19)通过卡箍二(16)固定在安装套(11)上。

4.根据权利要求3所述的定向井钻井用组合钻柱装置，其特征在于：所述固定套一(18)的内孔中设有环形凸筋一，支撑柱(4)上设有与环形凸筋一配合的环形凹槽一，固定套二(19)上设有环形凸筋二，安装套(11)上设有与环形凸筋二配合的环形凹槽二。

5.根据权利要求2所述的定向井钻井用组合钻柱装置，其特征在于：所述防喷网(20)为耐磨弹性材料制成，防喷网(20)的两侧固定在相邻的扶正臂(13)上。

技术总结
本实用新型涉及一种定向井钻井用组合钻柱装置，包括钻头、螺杆钻具、防井喷结构、非磁钻铤、震击器和钻杆，防井喷结构包括上连接柱和下连接柱，下连接柱固定有支撑柱，上连接柱设有凹形滑槽，凹形滑槽固定有导向块，支撑柱的顶部设有弹簧，支撑柱的上部套有防护罩，防护罩的下端固定在支撑柱上，防护罩的下端处于导向槽下端的下方，防护罩的顶部与上连接柱连接，上连接柱和下连接柱的圆周面上铰接有多组扶正臂，上下对应的每组扶正臂通过铰接连接，扶正臂上设有防喷网。本实用新型通过导向块与导向槽配合可以分担一部分钻柱轴的旋转力，保证扶正臂不会受到太大的旋转力，增加扶正臂使用寿命，可以避免弹簧损伤，增加使用寿命。

技术研发人员：武程亮;牟海萍;潘发旺
受保护的技术使用者：山东省煤田地质局第二勘探队
技术研发日：2020.04.20
技术公布日：2020.12.01