[发明专利]一种连续油管钻压扭矩增大器

说明书

技术领域

本发明涉及一种连续油管钻压扭矩增大器，具体应用于油气井连续油管作业，尤其是连续油管钻井、测井、磨削、洗井等作业。

背景技术

连续油管是一根完整的长达数千米的细长管，在陆地上盘在盘管器上，可以整根管柱送入井下；广泛应用于修井、压裂后钻桥塞、落鱼打捞、测井、钻井等作业。连续油管由于其结构连续，起下钻时间短，工作效率是普通钻杆、油管、套管作业的3～5倍。

连续油管挠度过大，只能承受轴向拉力，几乎不能承受扭矩和轴向压力。所以，连续油管在斜井、水平井中作业需要在前端增加一个提供拖拽力的送进装置，称之为爬行器。目前国内外连续油管爬行器主要是蠕动式，蠕动式爬行器包括两套撑杆机构，两套撑杆机构交替支撑在井壁上，同时对油管提供拖拽力。蠕动式爬行器工作不连续，并且对井径变化敏感，通常之能应用于连续油管测井和洗井工作，对于连续油管钻井和磨削适应性不强。

水平井采用常规钻柱钻井作业中，克服水平段钻柱的摩擦力向前推进是一个巨大的问题。目前国内外水平井钻柱送进装置，主要采用的方案是将钻柱前端通过短接分为多段，段与段之间通过节流压差推动。连续油管几乎不能承受轴向压力和扭矩，水平段不能直接加钻压推进，所以上述方案不能用于连续油管作业。

连续油管工作效率高，目前国内外连续油管作业越来越广泛。但是没有成熟的工具，能够在连续油管钻井、磨削等作业中提供有效钻压和扭矩。目前的连续油管磨削作业，只能采用小扭矩、低钻压、高速钻头进行磨削，磨削速度低；连续油管钻井只能适应于直井段，采用前端增加增重工具的方式产生钻压。因此，连续油管钻井、磨削等应用受到限制。

综上所述，研制适应范围广的连续油管送进装置，以及对前端工具提供钻压扭矩的连续油管作业设备具有广阔前景。

发明内容

本发明的目的：为了克服现有爬行器工作不连续以及井径变化适应性差的缺点，同时解决连续油管钻井和磨削等作业扭矩钻压低的问题，特提供一种连续油管钻压扭矩增大器。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种连续油管钻压扭矩增大器，包括中心筒、滚轮、滑套、轮轴、节流筒、支撑臂、活动环、输入轴、输出轴、分动箱、涡轮钻具，中心筒上端安装连续油管接头或上部工具，中心筒下端锥扣连接分动箱，分动箱下端锥扣连接涡轮钻具壳体，其特征在于：

中心筒内设置节流筒，中心筒外套装滑套，中心筒设置轴向滑槽，螺钉设置在所述滑槽内，用螺钉连接节流筒和滑套；节流筒下端设置压缩弹簧；滑套外安装支撑臂，支撑臂端部与活动环通过球铰连接，活动环套在轮轴上并可以在轮轴上滑动，轮轴端部安装滚轮；

分动箱中心设置输入轴，所述输入轴与涡轮钻具旋转轴用联轴器连接，分动箱上端设置输出轴，所述输出轴伸出分动箱外并与轮轴之间用万向节连接；输入轴和输出轴之间设置一级直齿轮传动；分动箱设置过流孔，所述过流孔连通分动箱上下中心流道；

安装完成后，输出轴与中心筒的轴线共同构成的平面与轮轴轴线之间夹角为5～20°；

所述分动箱包括后端盖、隔板、齿轮箱、前端盖，分动箱各个部件之间接触位置设置密封垫片并且边缘位置设置螺栓孔，用螺栓连接后端盖和前端盖；隔板、齿轮箱、前端盖在安装齿轮的空余位置设置轴向过流孔，所述过流孔联通分动箱上下中心流道；

所述齿轮箱中心位置设置小齿轮，小齿轮周围均匀分布3个大齿轮，所述大齿轮连接输出轴；后端盖和齿轮箱之间设置隔板，所述隔板封闭齿轮箱内的大齿轮和小齿轮。

本发明具有的有益效果是：1、本发明滚轮张开角度可以自动无极调节，对井径变化适应性强；2、通过分动箱将涡轮钻具的扭矩放大，能够为前端钻头等工具提供更大的扭矩和钻压；3、与常规伸缩式或者蠕动式爬行器相比，本发明工作连续，更加有利于前端工具作业，尤其是钻铣工具、磨削工具等。

附图说明

图1为本发明的结构简图。

图2为本发明所述齿轮箱的结构简图。

图3为本发明所述分动箱装配原理图。

图4为本发明所述滚轮张开状态的结构简图。

图中：1.中心筒；2.滚轮；3.滑套；4.螺钉；5.轮轴；6.节流筒；7.支撑臂；8.活动环；9.压缩弹簧；10.万向节；11.输出轴；12.后端盖；13.隔板；14.齿轮箱；15.前端盖；16.涡轮钻具壳体；17.大齿轮；18.小齿轮；19.输入轴；20.联轴器；21.涡轮钻具旋转轴。

具体实施方式