一种用于多点杆件的落井减速装置的制作方法

1.本发明涉及石油钻井领域的一种减速装置，尤其是一种用于多点杆件的落井减速装置，该装置有利于降低杆件意外落井后，高速冲击井底造成的仪器和工具损失。


背景技术：

2.目前，在石油勘探开发中，利用电子单、多点测斜是钻井施工过程中对井眼轨迹数据进行监测和考核的主要手段之一。尤其在长井段轨迹监控时，为了减少起下钻次数，通常采用长钢丝挂多点仪器吊测的方式进行轨迹监测或轨迹复核。而在实际操作过程中，因挂载多点杆件的钢丝绳老化或者受到超载荷的外力时，容易导致上提过程中杆件意外坠落，再探管开机状态下，通过一定加速度下落甚至自由落体（空气钻井施工），以高速冲击井底，最终导致多点杆件和仪器损坏，造成较大经济损失。


技术实现要素：

3.本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种用于多点杆件的落井减速装置，将多点杆件下落动能转换为转子旋转动能和定、转子接触面摩擦，从而实现了使多点杆件减速的效果，本发明有利于降低杆件意外落井后，高速冲击井底造成的仪器和工具损失。
4.其技术方案如下：一种用于多点杆件的落井减速装置，包括定子和转子，转子转动套设于定子内，所述转子内部中空，内壁上设有自转子上缘向下延伸的螺旋导向槽；所述螺旋导向槽与多点杆件上的扶正胶棒滑动导向配合。
5.所述螺旋导向槽的顶端设有开口向上的扇形槽口。
6.所述螺旋导向槽的槽口边缘设置有倒角。
7.所述螺旋导向槽有多个。
8.所述多个螺旋导向槽呈对称分布。
9.所述螺旋导向槽有四个。
10.进一步的，所述定子内壁与所述转子外壁间隙配合。
11.所述定子内壁设有台阶，所述台阶与所述转子限位配合。
12.所述台阶设置有2个，分别位于转子的上方和下方。
13.本发明的有益效果是：1.多点杆件部分下落动能转换为转子旋转动能和定、转子接触面摩擦能量损耗从而实现多点杆件减速；2.通过分井段安装在钻柱上，实现分阶段降低杆件下落速度；3.保护多点仪器和杆件，降低碰撞损坏；4.保护可能存在的井下工具部件，降低多点杆件碰撞造成的第三方损坏。
附图说明
14.图1为本发明的用于多点杆件的落井减速装置的结构剖视图；图2为本发明的用于多点杆件的落井减速装置的结构俯视图；图3是a-a剖视结构示意图；图4是实施例一俯视结构及a-a剖切位置示意图；图中标记：1.转子，2.定子，3.螺旋导向槽，21第一台阶，22第二台阶，31倒角。
具体实施方式
15.下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
16.实施例一：一种用于多点杆件的落井减速装置，包括定子和转子，转子转动套设于定子内，转子外壁与定子内壁之间可以设置轴承以使其转动灵活，所述定子和转子为套管结构，其中，所述转子的内壁直径小于所述定子的内壁直径，所述转子内壁上设有自转子上缘向下延伸的螺旋导向槽；所述螺旋导向槽与多点杆件上的扶正胶棒滑动导向配合。
17.所述螺旋导向槽的顶端设有开口向上的扇形槽口。
18.所述螺旋导向槽的槽口边缘设置有倒角。
19.所述螺旋导向槽有多个。
20.所述多个螺旋导向槽呈对称分布。
21.所述螺旋导向槽有四个。
22.所述定子内壁与所述转子外壁间隙配合。
23.所述定子内壁设有台阶，所述台阶与所述转子限位配合。
24.所述台阶设置有2个，包括的第一台阶、第二台阶，其中第一台阶位于转子上方，第二台阶位于转子下方。
25.实施例二：本发明使用时分井段安装在钻柱上。当多点杆件坠落至减速接头位置时，由于转子内部螺纹结构，使多点杆件部分下落动能转换为转子旋转动能和定、转子接触面摩擦能量损耗的辅助工具，从而使多点杆件得到减速效果，使其下落至井底时速度降低至安全范围，从而减小碰撞能量，保护仪器和井下工具不受损坏。
26.具体装置使用方法如下：1.在钻井过程中，根据钻井介质和井深情况，每隔一段井深的钻柱中接入一个用于多点杆件落井减速装置；2.在进行多点杆件吊测工作时，钢丝绳连接杆件下入钻柱，需匀速通过每一个减速装置；3.多点杆件在钻柱中上行过程中速度不能过快，防止出现上行瞬时减速造成的钢丝绳拉力骤增，导致钢丝绳断裂；4.如果发生钢丝绳断裂情况，多点杆件会携带仪器进行加速向井底坠落，因为减速装置的原因，多点杆件每经过一个减速装置，其一部分动能就会被转化，达到减速的效果。当落至井底时的速度将得到减小，保护多点仪器和加下第三者设备；5.随后进行正常起钻取出落井的多点杆件。
27.实施例三：请参照说明书附图1和2，本发明的一种用于多点杆件的落井减速装置，是一种旋转惯性原理的减速接头，包括转子1、定子2和转子内壁螺旋导向槽3。其中，定子2为落井减速装置的外壳，负责与钻杆的上下连接作用；转子1安装在定子2内部，可与定子2发生相对转动，能够起到消耗多点杆件下落动能的作用；螺旋导向槽3为转子1内壁的凹槽，轴向呈螺旋形且分布有四个。
28.工作原理：本发明是将多点杆件落井过程中的下落动能转化为减速装置转子旋转动能和定、转子接触面摩擦能量损耗的辅助工具，利用旋转惯性原理的减速。目前电子多点投测仪器的杆件上都有扶正胶棒，采用硬橡胶材质制作，在钻杆和钻铤内孔中起到扶正器的作用。当多点杆件下落至减速装置时，其自带的扶正胶棒会进入螺旋导向槽3，螺旋导向槽3内壁壁与多点杆件的扶正胶棒相互作用，定、转子，带动转子1与定子2发生相对转动，转动所用能量由多点杆件下落的动能提供，转子1与定子2接触面摩擦产生能量损耗，消耗了多点杆件的动能，而多点杆件因下落动能损耗被减速。


技术特征：
1.一种用于多点杆件的落井减速装置，包括定子和转子，转子转动套设于定子内，其特征在于：所述转子内部中空，内壁上设有自转子上缘向下延伸的螺旋导向槽；所述螺旋导向槽与多点杆件上的扶正胶棒滑动导向配合。2.根据权利要求1所述的一种用于多点杆件的落井减速装置，其特征在于，所述螺旋导向槽的顶端设有开口向上的扇形槽口。3.根据权利要求1所述的一种用于多点杆件的落井减速装置，其特征在于，所述螺旋导向槽的槽口边缘设置有倒角。4.根据权利要求2 或3所述的用于多点杆件的落井减速装置，其特征在于，所述螺旋导向槽有多个。5.根据权利要求4所述的用于多点杆件的落井减速装置，其特征在于，所述多个螺旋导向槽呈对称分布。6.根据权利要求5所述的用于多点杆件的落井减速装置，其特征在于，所述螺旋导向槽有四个。7.根据权利要求1-3或5或6任一所述的用于多点杆件的落井减速装置，其特征在于，所述定子内壁与所述转子外壁间隙配合。8.根据权利要求6所述的用于多点杆件的落井减速装置，其特征在于，所述定子内壁设有台阶，所述台阶与所述转子限位配合。9.根据权利要求8所述的用于多点杆件的落井减速装置，其特征在于，所述台阶设置有2个，分别位于转子的上方和下方。

技术总结
本发明公开的一种用于多点杆件的落井减速装置是将多点杆件落井过程中的下落动能转化为减速装置转子旋转动能和定、转子接触面摩擦能量损耗的辅助工具。该接头分为定子和转子两部分，分井段安装在钻柱上。当多点杆件坠落至减速接头位置时，由于转子内部螺纹结构，使多点杆件部分下落动能转换为转子旋转动能和定、转子接触面摩擦能量损耗的辅助工具，从而使多点杆件得到减速效果，使其下落至井底时速度降低至安全范围，从而减小碰撞能量，保护仪器和井下工具不受损坏。该装置有利于降低杆件意外落井后，高速冲击井底造成的仪器和工具损失。失。失。


技术研发人员：祝靖 马永乾 董志辉 刘晓兰 黄志明 张玲 张忠乾 毕研涛
受保护的技术使用者：中石化胜利石油工程有限公司 中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院
技术研发日：2020.07.26
技术公布日：2022/1/28