套管钻井机械式套管驱动头 【技术领域】
本实用新型涉及一种石油钻井机械,具体地讲是一种主要适应于转盘钻井方式的套管钻井机械式套管驱动头。
背景技术
套管钻井是一种新兴的石油钻井方式,它采用套管替代钻杆,直接驱动钻头,极大地简化了钻井作业,减少了事故率,降低了钻井成本,对于采用转盘钻井方式的套管钻井,扭矩如果直接由套管扣来传递,就有可能造成套管丝扣的损坏,导致套管打滑,因此,需要设计其他方式传递扭距。
【实用新型内容】
为克服现有技术的上述缺陷,本实用新型提供了一种套管钻井机械式套管驱动头,采用这种驱动头的钻机,其套管不易损坏,不易打滑,使用寿命长。
本实用新型克服现有技术上述技术缺陷的技术方案是:套管钻井机械式套管驱动头包括主轴和套管,还包括大螺母、若干卡瓦和若干滑动键,所述大螺母位于套管上方,其上部同所述主轴螺纹配合,下部同所述滑动键切向滑动配合,所述滑动键分别位于各自在主轴上的滑槽内,同所述各滑槽轴向滑动配合,其外侧面设有若干段下端向外凸的斜面,所述卡瓦分别位于各自对应的所述滑动键和套管内壁之间,同所述滑动键所在的滑槽径向滑动配合,其内侧面设有若干段与所述滑动键外侧斜面结构相配合的上端向内凸的斜面,其外侧面设有若干齿牙。
本实用新型的工作原理是:当需要将主轴上的扭距传动到套管时,启动大螺母的驱动机构,使大螺母转动,大螺母带动滑动键上移,滑动键外侧的斜面挤压卡片内侧地斜面,将卡片向外推,压到套管的内壁上,形成同套管的紧配合,带动套管随主轴一同转动,当不需要扭距传递时,大螺母的驱动机构反向转动,使大螺母带动滑动键下移,消除对卡瓦的向外的压力,卡瓦与套管分离,不再传递扭距,套管停止转动。
由于本实用新型采用可靠的槽键配合方式和齿牙咬合方式传递扭距,扭距传递可靠,并且卡瓦同套管的配合面积大,齿牙和套管内壁的磨损小,不易出现打滑现象,延长了套管的使用寿命,并且主轴和套管离合自如,方便了操作。
【附图说明】
图1是本实用新型涉及主轴、滑动键、卡瓦和套管相互联接关系的轴向剖面结构示意图;
图2是本实用新型涉及卡瓦、滑动键和主轴相互联接关系的与图1对应的A向剖视示意图;
图3是本实用新型涉及大螺母、主轴和滑动键相互联接关系的轴向剖面结构示意图。
【具体实施方式】
参见图1-3,本实用新型提供的套管钻井机械式套管驱动头包括主轴和套管,还包括大螺母、若干卡瓦和若干滑动键,所述大螺母位于套管上方,其上部同所述主轴螺纹配合,下部同所述滑动键切向滑动配合,所述滑动键分别位于各自在主轴上的滑槽内,同所述各滑槽轴向滑动配合,其外侧面设有若干段下端向外凸的斜面,所述卡瓦分别位于各自对应的所述滑动键和套管内壁之间,同所述滑动键所在的滑槽径向滑动配合,其内侧面设有若干段与所述滑动键外侧斜面结构相配合的上端向内凸的斜面,其外侧面设有若干齿牙。
所述大螺母同滑动键的切向滑动配合的方式可以是所述大螺母内侧设有向内凸起的环行凸棱,所述各滑动键上部外侧设有切向延伸的联接凹槽,所述各联接凹槽扣在大螺母的环行凸棱上。由于滑动键受主轴上的滑槽的限制只能轴向移动,旋转大螺母,就可以带动各滑动键上移或下移。
所述主轴上的滑槽轴向延伸,其与所述滑动键配合的主体部分上下等宽,由此限制所述滑动键只能做轴向移动,所述滑槽下部外侧可以设有宽度大于滑槽主体宽度的扩展段,所述卡瓦插在所述滑槽的扩展段上,卡瓦可以在该开展段内径向滑动。
所述滑槽里侧与滑动键主体配合的部分可以采用燕尾槽结构。
通常,所述滑动键外侧斜面可以为3个,所述各斜面的形状和径向位置相同,所述卡瓦内侧面上的斜面也可以是3个,所述各斜面的形状和径向位置也相同。所述斜面的一般应为以主轴轴线为轴的圆弧面,既其横截面为以主轴轴线上的点为圆心的圆弧形。
通常,所述齿牙可以在与套管的配合面上均匀分布。
通常,所述滑动键、滑槽和卡瓦数量可以各为四个,绕主轴轴心均匀分布。