一種海洋深水鉆井的導管頭下放工具的制作方法

本實用新型涉及海底鉆井技術領域，具體涉及一種海洋深水鉆井的導管頭下放工具。

背景技術：

海洋油氣生產過程中，淺水區域安裝導管可采用打樁或鉆孔后下導管再固井的方式，而在深水區域,可能存在海床不穩定、破裂壓力低、氣體水合物堵塞、淺層水流的危害以及海底低溫變化等多種因素的影響,常規方式作業風險高且周期長,不合適日費高昂的深水鉆井作業。因此，通常采用噴射導管鉆井技術進行表層導管安裝，利用水射流、管串重力及地層粘附力,下放并固定導管，同時，噴射管柱內可下入動力鉆具組合，提高安全性和作業效率，而可下鉆的導管頭下放工具是噴射導管鉆井技術的核心裝備。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是，針對現有技術存在的上述缺陷，提供了一種海洋深水鉆井的導管頭下放工具，安裝和釋放導管頭操作簡單，下放安裝完成導管頭后，無需回收工具即能直接進行下趟井眼鉆進作業，可減少工具回收與鉆頭下放工序，提高效率，降低作業成本。

本實用新型為解決上述技術問題所采用的技術方案是：

一種海洋深水鉆井的導管頭下放工具，包括主體、套筒和心軸，主體通過螺紋套裝于套筒外圈，主體上沿周向分布有多個第一通孔，第一通孔內設有鎖塊，套筒的外壁上設有斜面向下的楔形錐面，旋轉套筒使楔形錐面下移推動鎖塊頂出，心軸套裝于套筒內，套筒壁上沿周向分布有多個第二通孔，第二通孔內設有鎖緊塊，鎖緊塊內側設有防轉槽，鎖緊塊內側與防轉槽接觸，防轉槽設置于心軸外壁上，鎖緊塊的上端設有開口環，心軸外壁下部設有臺階，臺階設置于套筒的下端。

按照上述技術方案，第一通孔為階梯孔，階梯孔的階梯面向外布置，第二通孔為方形。

按照上述技術方案，主體通過左旋螺紋與套筒外圈連接。

按照上述技術方案，主體的下端設有限位環，主體的上端設有指示帽總成，限位環和指示帽總成均套裝于套筒的外圈上，鎖緊塊的外側緊貼指示帽總成的內壁，指示帽總成的內孔為平滑過渡的變徑孔，限位環和指示帽總成分別通過螺栓與主體連接。

按照上述技術方案，套筒的上端設有保護套筒，保護套筒套裝于套筒外，用于保護所述的導管頭下放工具內部密封。

按照上述技術方案，套筒的下端設有擋環，擋環通過螺紋與套筒的下端連接。

按照上述技術方案，鎖塊的外圈上設有鍵槽，用于防轉。

按照上述技術方案，鎖緊塊的上端外側設有凸緣，開口環下端內側設有的凸緣，鎖緊塊通過凸緣與開口環套接配合。

按照上述技術方案，開口環上端設有限位套筒，限位套筒套裝于套筒上，用于固定開口環的軸向位置。

按照上述技術方案，心軸上端的內孔設有錐形螺紋，心軸下端的外壁上設有錐形螺紋。

本實用新型具有以下有益效果：

主體、套筒和鎖塊構成導管頭鎖緊解鎖機構，通過反向旋轉心軸，進而帶動套筒旋轉使套筒上的楔形錐面下移推動鎖塊頂出，實現與主體外圈套裝的導管頭鎖緊，通過正向旋轉心軸驅動鎖塊縮回，釋放導管頭；套筒、心軸、鎖緊塊和開口環構成心軸鎖緊解鎖機構，進一步，正向旋轉心軸至止動位置，通過開口環使鎖緊塊縮回，實現心軸與套筒的分離，安裝和釋放導管頭操作簡單，安裝完成后無需回收所述的導管頭下放工具，就能直接進行下一趟井眼鉆進作業，減少工具回收與鉆頭下放工序，提高效率，降低作業成本。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例中海洋深水鉆井的導管頭下放工具在鎖緊前的結構示意圖；

圖2是本實用新型實施例中海洋深水鉆井的導管頭下放工具在鎖緊后的結構示意圖；

圖中，1-套筒，2-心軸，3-擋環，4-限位環，5-主體，6-鎖塊，7-指示帽總成，8-鎖緊塊，9-開口環，10-限位套筒，11-保護套筒。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細說明。

參照圖1～圖2所示，本實用新型提供的一種實施例中海洋深水鉆井的導管頭下放工具，包括主體5、套筒1和心軸2，主體5通過螺紋套裝于套筒1外圈，主體5上沿周向分布有第一通孔，第一通孔內設有鎖塊6，套筒1的外壁上設有斜面向下的楔形錐面，楔形錐面設置于鎖塊6的上方，旋轉套筒1使楔形錐面下移推動鎖塊6頂出，心軸2套裝于套筒1內，套筒1壁上沿周向設有第二通孔，第二通孔內設有鎖緊塊8，鎖緊塊8內側設有防轉槽，鎖緊塊8內側與防轉槽接觸，防轉槽設置于心軸2外壁上，防轉槽與鎖緊塊8配合，鎖緊塊8的上端設有開口環9，心軸2外壁下部設有臺階，臺階設置于套筒1的下端，在作業時，所述的導管頭下放工具可放置于導管頭內，通過旋轉心軸2帶動套筒1旋轉，推動主體5上的鎖塊6頂出，實現主體5與導管頭的鎖緊，心軸2的上端與鉆桿連接，心軸2的下端與組合鉆具的鉆頭連接，心軸2上的臺階用于承受整個所述的導管頭下放工具的重量以及外部導管頭的重量以及外部導管頭的重量，在回收過程中通過心軸2上的臺階可從水下提出整個所述的導管頭下放工具；主體5、套筒1和鎖塊6構成導管頭鎖緊解鎖機構，通過反向旋轉心軸2，進而帶動套筒1旋轉使套筒1上的楔形錐面下移推動鎖塊6頂出，實現與主體5外圈套裝的導管頭鎖緊，通過正向旋轉心軸2驅動鎖塊6縮回，釋放導管頭；套筒1、心軸2、鎖緊塊8和開口環9構成心軸2鎖緊解鎖機構，進一步，正向旋轉心軸2至止動位置，通過開口環9使鎖緊塊8縮回，實現心軸2與套筒1的分離，安裝和釋放導管頭操作簡單，安裝完成后無需回收所述的導管頭下放工具，就能直接進行下一趟井眼鉆進作業，減少工具回收與鉆頭下放工序，提高效率，降低作業成本。

進一步地，第一通孔為階梯孔，階梯面向上布置，第二通孔為方形。

進一步地，主體5內孔通過左旋螺紋與套筒1外圈連接，右旋心軸2能驅動鎖塊6縮回，釋放導管頭，右旋操作能防止心軸2螺紋脫扣，安全可靠。

進一步地，主體的下端設有限位環，主體的上端設有指示帽總成，限位環和指示帽總成均套裝于套筒的外圈上，鎖緊塊8的外側緊貼指示帽總成的內壁，指示帽總成7的內孔為平滑過渡的變徑孔，限位環和指示帽總成分別通過螺栓與主體連接，指示帽總成7用于給鎖緊塊8提供鎖緊和解鎖空間，鎖緊塊8縮回的動力來自安裝在鎖緊上端的開口環9。

進一步地，套筒的上端設有保護套筒11，保護套筒11套裝于套筒外，用于保護所述的導管頭下放工具內部密封。

進一步地，限位環4的下端為外圓斜面，斜面角度與導管頭外圓配合位置角度相同。

進一步地，套筒1的下端設有擋環3，擋環3通過螺紋與套筒1的下端連接，擋環3的下端與心軸2上的臺階接觸。

進一步地，鎖塊6的外圈上設有鍵槽，用于防轉；鎖塊6的外圈為牙型，與外部套接的導管頭內孔牙型相一致。

進一步地，鎖緊塊8的上端外側設有凸緣，開口環9下端內側設有的凸緣，鎖緊塊8通過凸緣與開口環9套接配合。

進一步地，開口環9上端設有限位套筒10，限位套筒10套裝于套筒1上，用于固定開口環9的軸向位置。

進一步地，心軸2上端的內孔設有錐形螺紋，用于與外部的鉆桿連接，心軸2下端的外壁上設有錐形螺紋，用于與外部的動力鉆具組合連接。

本實用新型的一個實施例中，本實用新型的工作原理：

本實用新型工具的使用過程為：所述的導管頭下放工具通過心軸2的上端螺紋與鉆桿連接，心軸2下端與組合鉆具連接，下放所述的導管頭下放工具到導管頭內，左旋心軸2約5圈，鎖塊6伸出，所述的導管頭下放工具與導管頭鎖緊，此時鎖緊塊8進入到心軸2的防轉槽內；利用工具下放至井眼位置，采用噴射鉆井方式邊開孔邊下導管；鉆至預定井深后，靜止管串，利用地層的粘附力和摩擦力固定導管，完成導管安裝；導管安裝完成后，轉動鉆桿，帶動工具心軸2旋轉，心軸2通過鎖緊塊8帶動套筒1一同旋轉，旋轉3圈左右，鎖塊6完全縮回，工具與導管頭解鎖分離；繼續旋轉心軸2約3圈到止動位置，在該過程中，在開口環9的作用下，鎖緊塊8從心軸2的防轉槽中滑出，心軸2與工具分離，然后心軸2攜帶鉆頭繼續下行，開始鉆進下一口井眼；直至鉆至預定深度，上提鉆桿，鉆桿帶動心軸2上提，心軸2的下部臺階會帶著整套工具的回收。

以上的僅為本實用新型的較佳實施例而已，當然不能以此來限定本實用新型之權利范圍，因此依本實用新型申請專利范圍所作的等效變化，仍屬本實用新型的保護范圍。