[其他]可更换工具套筒段的井下工具

说明书

本发明介绍一种装在对地面打眼的钻杆上的井下工具，它有可拆卸的、分成二半的套筒式工具段，并装在一个本体上。可拆卸工具套筒段可以有钻杆稳定器、扩孔工具等。

在油井、气井以及其它对地球打眼的操作中，在钻杆上预先确定的地方，经常必须插入井下的工具，通常也称为钻具组（drill    String），它们用来使钻孔中的钻杆稳定或起定心的作用，扩充或修整孔中其它的结构部分，以及完成各种其它的操作，例如在预定的深度切割或扩大孔的直径等。井下工具，如稳定器、扩孔器和其它类似的工具，它们磨损得很快，要求经常更换或加以修理。一般这些工具做在一个基体上或其它替代物上，二端有普通的公螺纹和母螺纹，适合于装在任意二个钻杆接头中间、或与钻杆的下端相连接。这类磨损或损坏了的工具的更换既昂贵又费时，因为需要拆除工具本体和钻杆之间的一处或二处连接接头，以便更换工具本身。此外，在对每一个钻杆接头进行装配或拆卸工作时，当人们处理接头上部的管段时，可能由于疏忽而有使留在孔中的钻杆部分堕落的危险，也有可能使钻井平台上的其它支承物落入钻孔中。因此非常希望在不从钻杆上分解工具本身的情况下，来更换井下工具，如稳定器、扩孔器和其它类似的东西。

对于整体式的工具，在更换钻杆稳定器、扩孔器和其它井下工具时，即使只是工具的表面过度磨损或破坏，也必须对整个工具，包括工具本体加以更换或修理。这是这类工具的另一个存在的问题。对于工具结构中的很大部分而言，这样做是浪费的和昂贵的，此外还要加上操作费用，因此，很需要有一种钻孔工具，它可以在不更换整个工具本体的情况下，来更换工具段中可更换的，用来承受磨损的零件或其它极有可能损坏的部分。

为了解决上述存在的问题，将井下工具做成使工具本体适合于去支承一个可更换的空心套筒，其上有稳定器耐磨表面或扩孔器的切割表面。然而，这种类型的可更换式井下工具，要求在更换套筒时，至少要分解开工具和钻杆之间的一个连接点。

还提出了另一种类型的井下工具，在那里，工具段或插入部分用螺纹联结件和其它支承零件将它们和工具本体固定在一起，这些零件和工具本体是分开的。这种设计方法是不符合要求的，因为在大载荷的作用下，紧固件有破坏和松脱的危险（大载荷通常是井下工具在孔中所遭受的），或由于进行工具更换和维护工作时，紧固件和其它支承零件可能丢失。现有可更换的井下工具就存在后面所述的这一缺点当这种工具在钻台上工作时，紧固零件或其它比较小的零件，有很大可能会落到所钻的孔中去。这种意外的不幸事故要求进行耗费时间的打捞工作和付出昂贵的代价，否则当钻孔工序重新开始时，由于这些东西在钻孔中会使钻杆或钻头损坏。此外，对最后提到的这一类工具，在更换和维修时比较费时间，并且通常要求采用专用工具和方法。

因此，现有的井下工具带来的问题使技术工人感到烦恼。一直有要求去改进这类井下工具。为此目的，本发明介绍一种有可更换工具段的改进了的井下工具的一些实例。工具段可以快速更换，而无需从钻杆上分解或拆卸工具本体，而且不使用体积小，不耐用、容易丢失和损坏的零件。

本发明介绍一种改进的井下工具，它用在钻杆上并有一个本体，本体可以嵌入钻杆并用来安装可更换的工具套筒段，可以容易和迅速地用其它套筒段来更换它们，而无需将本体从钻杆上拆下来。

本发明的一个方面是提供了一种具有圆柱形本体的井下工具，二端有螺纹段，用于与钻杆相连接，并适合于支承一对大体上是圆柱形的二半分开的套筒工具段。工具段装在本体上。也可以通过相对于本体纵轴线径向地移动工具段，来把工具段从本体上拆下，以便修理或更换，而无须从工具上拆去其它任何零件。具体来说，本发明介绍一种具有可更换工具套筒段的工具，通过一个螺母使它们在释放状态下仍留在工具本体上，螺母在工具本体上可以轴向移动，而且实际上一直留在本体上。螺母最好做成有内螺纹的圆柱形环，它可以用在钻台上连接或分解钻杆时采用的普通工具来上紧或松开。

本发明的另一个方面是提供了一种具有多个可更换工具段的井下工具，可更换工具段装在圆柱形本体上，并通过一个改进了的机构固定在本体上。改进了的机构包括一个配合工作的环和锁紧螺母，它们永远留在本体上而不会由于疏忽而丢失或落入钻孔中去。锁紧螺母结构中包括一个环，它可在工具本体上轴向滑动，但不能转动。此环与锁紧螺母相衔接，与可更换工具段相啮合，将工具段锁紧在本体上。环也可以通过螺纹装在本体上，从而提供了双螺母防松装置。当钻杆正常运转时，应在能使锁紧螺母越来越紧的条件下规定螺纹的方向，以便使锁紧螺母松开的可能性变得最小。锁紧螺母和工具段具体结构型式的这种组合，提供了快速更换工具段而不涉及体积小的松动的零件，也不必使用专用工具。