一种应用于石油天然气工程的施工作业管柱

摘要

本发明属于石油天然气工程领域，公开了一种应用于石油天然气工程的施工作业管柱，该管柱应用于钻井工程下套管作业时，由套管划眼器、涡流转动短节、旋转动密封短节、旋转轴锁定短节及套管接头依次串接构成；该管柱应用于油层改造增产酸化作业的管柱，由酸液喷射器、涡流转动短节、旋转动密封短节及油管接头依次串接构成。本发明在下套管作业中通过工作液驱动涡轮转动短节，带动套管划眼器转动，不断修整井壁，防止套管遇阻，使套管顺利下入，并能提高套管底部固井质量；在增产酸化作业中涡轮转动短节带动酸液喷射器转动，形成旋转喷射的酸液，实现均匀布酸，提高酸化效率。

主权项

一种应用于石油天然气工程的施工作业管柱，其特征在于，该管柱应用于钻井工程下套管作业，从下到上由套管划眼器(1)、涡流转动短节(2)、旋转动密封短节(3)、旋转轴锁定短节(4)及套管接头(5)依次串接构成；所述套管划眼器(1)包括扶正器(101)、切削齿(102)、可钻划眼器导鞋(103)、喷射水眼(104)、螺旋扶正块(105)；所述扶正器(101)上端与所述涡流转动短节(2)的外壳(202)连接；所述螺旋扶正块(105)设置于所述扶正器(101)外表面，且其上镶嵌有碳化钨硬质合金；所述切削齿(102)设置于所述扶正器(101)外表面，且位于所述螺旋扶正块(105)下方；所述可钻划眼器导鞋(103)连接于所述扶正器(101)底部，其端部呈偏心流线型；所述可钻划眼器导鞋(103)上开设有所述喷射水眼(104)；所述涡流转动短节(2)包括外壳(202)和涡轮(201)；所述外壳(202)上端与旋转动密封短节(3)的旋转轴(301)连接，下端与所述套管划眼器(1)的扶正器(101)连接；所述涡轮(201)设置在外壳(202)内部，由环向均布的螺旋状叶片构成；所述旋转动密封短节(3)包括旋转轴(301)、挡砂函(302)、金属波纹管(303)、压缩弹簧(304)、动圈(305)、耐摩密封片(306)、静圈(307)、密封圈(308)、轴承(309)、扶正套(310)；其中，所述挡砂函(302)、所述金属波纹管(303)、所述压缩弹簧(304)、所述动圈(305)、所述耐摩密封片(306)、所述静圈(307)、所述密封圈(308)、所述轴承(309)均为两组，对称的设置在所述旋转轴(301)的上部和下部；所述旋转轴(301)底端与所述涡流转动短节(2)的外壳(202)连接，顶端设置有齿状结构；所述旋转轴(301)设置于所述扶正套(310)内，并由对称设置的两个所述轴承(309)支撑于所述扶正套(310)的中心轴线；所述扶正套(310)上端与所述旋转轴锁定短节(4)的连接套(401)连接；两组所述静圈(307)对称的设置在所述旋转轴(301)外侧，并采用相反的螺旋方向连接于所述扶正套(310)，所述静圈(307)的一端与所述轴承(309)端面密封，另一端设置有所述耐摩密封片(306)；两组所述动圈(305)对称的设置在所述旋转轴(301)外侧，所述动圈(305)一端设置有所述耐摩密封片(306)，另一端由所述金属波纹管(303)和所述压缩弹簧(304)压紧；所述压缩弹簧(304)套装在所述金属波纹管(303)外部，所述动圈(305)和所述金属波纹管(303)以高频电流焊接固定于所述旋转轴(301)；每组所述耐摩密封片(306)包括两片，设置在所述动圈(305)和所述静圈(307)之间；所述挡砂函(302)设置于两组所述金属波纹管(303)的外端，安装于所述旋转轴(301)和所述扶正套(310)之间的环空；所述旋转轴锁定短节(4)包括连接套(401)、锁定环(402)、止转键(403)、止退环(404)、安全剪钉(405)、销钉(406)、可钻堰(407)；所述连接套(401)上端与所述套管接头(5)连接，下端与所述旋转动密封短节(3)的扶正套(310)连接；所述锁定环(402)设置在所述连接套(401)内部并通过其上部设置的所述安全剪钉(405)固定于所述连接套(401)，所述锁定环(402)底端设置有能够与所述旋转轴(301)顶端的齿状结构相互咬合的齿状结构，所述锁定环(402)顶端通过所述销钉(406)与所述可钻堰(407)固定；所述止退环(404)设置于所述锁定环(402)外部，并安装在所述连接套(401)内回转面预留的环形槽内，当所述锁定环(402)和所述旋转轴(301)咬合锁定后，所述止退环(404)可部分弹出所述连接套(401)的环形槽，压住已经下行到位的所述可钻堰(407)，防止所述锁定环(402)向上回退；所述锁定环(402)下部和所述连接套(401)下部对应的设置有预留槽，所述止转键(403)设置在该预留槽内并固定于所述锁定环(402)，所述止转键(403)用于所述锁定环(402)和所述旋转轴(301)咬合锁定后防止两者转动。