[实用新型]一种钻柱离合装置

说明书

本实用新型涉及一种钻柱离合装置，属井下作业工具技术领域。上壳体的一端螺纹安装有上接头；上壳体的另一端螺纹安装有下壳体，上壳体和下壳体内活动安装有芯管，芯管为变径体，芯管的小径处圆周上均布有多个装配槽；装配槽内通过扭簧和销轴活动安装有棘爪；棘爪对应的下壳体内壁圆周上均布有棘齿，芯管通过棘爪与棘齿的配合与下壳体活动啮合连接。该钻柱离合装置通过芯管上的棘爪和壳体内壁上的棘齿，可使芯管与壳体之间在分离和啮合的两种状态下自由转换，有效降低钻柱与井壁的滑动摩擦阻力，解决了定向井、水平井滑动钻进时托压的问题，提高了机械钻速，特别适用于定向井和水平井钻井作业使用。

技术领域

本实用新型涉及一种钻柱离合装置，属井下作业工具技术领域。

背景技术

随着石油的进一步开发，越来越多的定向井、水平井运用在石油钻井技术中，但是结构复杂的定向井和水平井，会导致钻井过程中钻柱与井壁的摩擦阻力很大，极大的消减了钻井的速度，而且滑动定向施工过程中容易遇到拖压问题，给正常的施工造成了很大的麻烦。通常解决这种问题的方法是改善钻井液性能、洗井等，虽有一定的效果但通常会消耗大量的生产时间。

针对定向钻井中的托压问题，目前国内外出现了一些防托压工具，如旋转导向、水力振荡器等，在一定程度上能解决钻头托压的问题，但是由于设计和结构问题，使用的效果欠佳，并且会使钻井成本增高，降低工作效率。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种结构简单，使用成本低，能有效降低钻具摩阻解除滑动定向施工托压问题的钻柱离合装置。

本实用新型的技术方案是：

一种钻柱离合装置，包括上接头、下接头、上壳体、下壳体和芯管；其特征在于：上壳体的一端螺纹安装有上接头；上壳体的另一端螺纹安装有下壳体，上壳体和下壳体内活动安装有芯管，芯管的上端口内安装有节流阀，芯管的下端端头螺纹安装有下接头，所述的芯管为变径体，芯管的小径处圆周上均布有多个装配槽；装配槽内通过扭簧和销轴活动安装有棘爪；棘爪对应的下壳体内壁圆周上均布有棘齿，芯管通过棘爪与棘齿的配合与下壳体活动啮合连接。

所述的棘爪上方的上壳体内通过复位弹簧安装有离合件；离合件与棘爪间歇接触连接。

所述的下接头上方的芯管上通过挡圈安装有上轴承，上轴承下方的下接头上通过挡环安装有下轴承。

所述的挡圈和挡环分别与下壳体螺纹连接。

所述的离合件由装配环和挤压推杆构成，装配环的底部圆周上均布有多个挤压推杆，挤压推杆的底部端头为锥形，装配环的中心孔上对称设置有导向块。

所述的导向块对应的芯管上轴向设置有导向槽，离合件通过导向块与导向槽的配合与芯管滑动连接。

所述的棘爪上设置有与挤压推杆对应的坡面。

所述的节流阀和芯管上设置有相互连通的导压孔。

本实用新型的有益效果在于：

该钻柱离合装置结构简单，实用性好，工作过程中，通过芯管上的棘爪和壳体内壁上的棘齿，以及棘爪上方设置的离合件，可使芯管与壳体之间在分离和啮合的两种状态下自由转换，啮合状态下可以保证扭矩传递给下部钻具，不影响钻井工作，分离的状态下使原本滑动钻进的上部管柱可以旋转钻进，有效降低钻柱与井壁的滑动摩擦阻力，解决了定向井、水平井滑动钻进时托压的问题，提高了机械钻速，特别适用于定向井和水平井钻井作业使用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2是图1中的A-A向截面结构示意图；

图3是本实用新型的离合件的立体结构示意图；

图4是本实用新型的离合件的棘爪的工作示意图；