螺杆钻钻塞施工用油管防转装置的制作方法

本实用新型涉及一种螺杆钻钻塞施工用油管防转装置。

背景技术：

钻水泥塞，简称钻塞，就是在油田修井作业施工中，依据作业施工设计要求利用螺杆钻的高速运转带动下面的钻头将油水井套管(井筒)里面封堵油层或水层的已凝固的水泥塞(一般厚度为30-50米)钻掉，钻掉的水泥颗粒通过高速液体(水)携带返至地面沉淀池的施工过程。

目前在油田油水井套管(井筒)内钻水泥塞施工中，钻塞工具组合从下到上是：钻头、螺杆钻、油管管柱。三者的连接方式是：从下而上由钻头上接头的内丝扣与螺杆钻下端的传动轴外丝扣连接，螺杆钻的上接头的内丝扣与油管管柱外丝扣连接，而油管管柱是由许多单根油管以丝扣连接方式串联组成(少则几十根，多则几百根不等，深度几百米到几千米，根据所钻水泥塞的深度不同而不同)。

其工作原理：螺杆钻具是一种靠液压驱动的钻塞工具。在钻水泥塞施工中，地面高压泵车用高压软管与油管管柱连接，高压液体从泵车里打出通过高压软管流经油管管柱再进入螺杆钻，高压液体驱动螺杆钻工作带动钻头高速旋转进行钻塞施工，液体不断从钻头水眼处喷出，通过油管柱与套管(井筒)之间形成的环空返至地面沉淀池，钻掉的水泥颗粒被高速液体携带至地面，直至将水泥塞钻穿。

钻塞时，螺杆钻产生一个反扭矩传递到油管管柱上，现有的油管管柱克服螺杆钻产生的反扭矩如授权公告号为cn206309305u的中国专利公开了一种螺杆钻防反转双臂钳，通过设置钳臂、牙座、支撑座、锁紧装置及花篮螺丝，利用牙座、锁紧装置相配合使油管固定，能够将油管的扭矩转变为花篮螺丝和钢丝绳的拉力，从而防止螺杆钻磨、套铣钻进时油管发生反转。

现有的这种螺杆钻防反转双臂钳存在的问题在于：当双臂钳抱紧油管时，双臂钳与油管不能够发生沿油管轴向的进给，而只能够依靠调整花篮螺丝和钢丝绳的长度来保证螺杆钻在向下套铣钻进的同时还能够防止油管发生反转，操作较为繁琐。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种螺杆钻钻塞施工用油管防转装置，以解决现有技术中当双臂钳抱紧油管时，双臂钳不能够与油管一起发生沿油管轴向的进给的问题。

为实现上述目的，本实用新型螺杆钻钻塞施工用油管防转装置的技术方案是：螺杆钻钻塞施工用油管防转装置，包括串接在油管上的防转管柱，还包括固定连接在井口法兰上的防转法兰，防转法兰具有容油管及防转管柱穿入井下的中心孔，防转管柱上设置有沿防转管柱轴向延伸的止挡键，防转管柱穿设在防转法兰的中心孔中，防转法兰的中心孔的孔壁上凸设有用于与所述止挡键在周向上挡止配合以防止防转管柱周向反转的挡止部。

本实用新型的有益效果在于：当施工用油管注入工作介质例如高压液体驱动螺杆钻运动时，螺杆钻产生的反扭矩通过施工用油管传递给防转管柱，防转法兰上的台阶结构的台阶面与防转管柱上的沿防转管柱轴向延伸的止挡键挡止配合，从而避免了施工用油管发生反转，而且，当螺杆钻带着施工用油管向下进给时，防转管柱也会随着向下移动，沿轴向延伸的止挡键在防转管柱向下移动的过程中仍然会与防转法兰上的台阶结构的台阶面实现挡止配合从而能够防止防转管柱周向反转的同时，还不对施工用油管的轴向进给造成影响。

进一步的，所述挡止部为向内凸出的台阶结构，能够增加挡止部与防转法兰中心孔的连接长度，增加挡止部的结构强度。

进一步的，所述台阶结构是由中心孔的孔壁向中心孔内伸出的两个沿轴向延伸的立壁构成，两立壁的壁面垂直相交形成台阶结构的台阶面，所述台阶结构的台阶面构成用于与所述止挡键挡止配合的挡止面，能够更加方便对止挡键形成挡止配合。

进一步的，所述止挡键有两个且对称的设置在防转管柱的管壁外周面上，能够尽量减小防转管柱的反转角度。

进一步的，所述止挡键焊接在防转管柱的管壁外周面上，能够简化止挡键与防转管柱的连接方式。

进一步的，所述防转法兰与井口法兰通过螺栓固定连接，使连接更加方便可靠。

进一步的，所述防转法兰的中心孔内壁上于台阶结构在轴向上的上下两端的外侧位置处设置有倒角，倒角呈锥环形，锥环形的倒角在轴向上朝向台阶结构的一端为小端，另一端为大端，能够在下钻时，防止油管接箍碰挂。

附图说明

图1为本实用新型中螺杆钻钻塞施工用油管防转装置的实施例一的结构示意图；

图2为图1的a-a剖视图但省略了其中的防转管柱；

图3为图1的螺杆钻钻塞施工用油管防转装置在钻塞施工使用时的装配示意图。

图中：1-防转管柱，2-止挡键，3-焊缝，4-防转法兰，5-第一螺栓孔，6-台阶结构，7-第二螺栓孔，8-第一螺栓，9-第二螺栓，10-中心孔，11-倒角，12-井口法兰。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的螺杆钻钻塞施工用油管防转装置的具体实施例一，如图1至图2所示，包括防转法兰4、防转管柱1，在施工过程中，防转法兰4通过螺栓固定连接在井口法兰12上，螺栓包括第一螺栓8与第二螺栓9，防转法兰4的法兰盘上设置有第一螺栓孔5和第二螺栓孔7，并且，第一螺栓8与防转法兰4上的第一螺栓孔5螺纹连接，第二螺栓9与防转法兰4上的第二螺栓孔7螺纹连接。

防转法兰4的中心位置设置有中心孔10，中心孔10的孔壁径向向内凸出形成台阶结构6，台阶结构6是由中心孔10的孔壁向中心孔10内伸出的两个沿轴向延伸的立壁构成，两立壁的壁面垂直相交形成台阶结构6的台阶面；防转管柱1穿设在防转法兰4的中心孔10中，并且，防转管柱1的外周面上设有沿防转管柱1轴向延伸的止挡键2，止挡键2有两个且中心对称的焊接在防转管柱1的管壁外周面上，并在止挡键2与防转管柱1之间形成焊缝3；台阶结构6的台阶面与防转管柱1的止挡键2挡止配合，实现施工用油管的周向反转。

防转法兰4的中心孔10内壁上于台阶结构6在轴向上的上下两端的外侧位置处设置有倒角11，倒角11呈锥环形，锥环形的倒角11在轴向上朝向台阶结构6的一端为小端，另一端为大端。在开始下钻时，防转法兰4上的倒角11能够防止施工用油管接箍与防转法兰4发生碰挂，施工用油管在防转法兰4的中心孔10与台阶结构6形成的空间内起下。

上述实施例在钻塞施工使用时，如图3所示，防转法兰4通过螺栓固定连接在井口法兰12上，防转管柱1串接在施工用油管的井口以上位置，防转管柱1的工作介质通道与施工用油管的工作介质通道相通，当施工用油管注入工作介质例如高压液体驱动螺杆钻运动时，螺杆钻产生的反扭矩通过施工用油管传递给防转管柱1，防转法兰4上的台阶结构6的台阶面与防转管柱1上的沿防转管柱1轴向延伸的止挡键2挡止配合，从而避免了施工用油管发生反转，并且，由于防转管柱1上的止挡键2沿防转管柱1的轴向延伸，从而在螺杆钻带着施工用油管向下进给时，防转管柱1也会随着向下移动，防转管柱1上的沿其轴向延伸的止挡键2在其向下移动的同时仍然会与防转法兰4上的台阶结构6的台阶面实现挡止配合，从而使防转管柱1与防转法兰4之间的挡止配合不会受施工用油管的轴向进给的影响。

本实用新型的螺杆钻钻塞施工用油管防转装置的具体实施例二：与实施例一的不同之处在于，台阶结构6可以被替换，具体为在所述防转法兰4上设有通过螺栓固定连接中心孔10孔壁上的挡止块；挡止块的结构也不限于上述的台阶结构6，也可以为矩形结构，只要能够与防转管柱1上的止挡键2实现挡止配合即可。

本实用新型的螺杆钻钻塞施工用油管防转装置的具体实施例三：与实施例一的不同之处在于，止挡键2也可以为三个、四个，止挡键2也可以为非中心对称的设置在防转管柱1上。

本实用新型的螺杆钻钻塞施工用油管防转装置的具体实施例四：与实施例一的不同之处在于，防转法兰4也可以通过螺钉、螺柱等固定连接在井口法兰12上，只要能够将防转法兰4固定连接在井口法兰12上即可。

以上所述的仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。