一种新型顶驱下套管装置的制作方法

本发明属于钻采设备，具体涉及一种新型顶驱下套管装置。

背景技术：

1、下套管装置是钻井作业过程中，基于顶驱进行下套管作业的一种工具，其结构通常采用双通道设计，实现设备旋转与负重分离，在顶驱下套管装置作业时，可既实现旋转下压固井套管，又能承受夹持固井套管的重量。

2、现有的下套管装置，在承受持续压力的过程中，其抗压结构、密封机构由于高压和磨损影响，导致设备使用寿命短，抵御冲击能力弱，密封容易磨损而不可靠，需要频繁维修更换。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：

2、为解决现有技术中的下套管装置结构强度与密封性不足，抵御冲击的能力差的问题，提供一种新型顶驱下套管装置。

3、本发明采用的技术方案如下：

4、一种新型顶驱下套管装置，包括旋转定位密封机构、推拉液缸机构、卡瓦夹紧机构和循环密封机构，所述旋转定位密封机构安装于下套管装置的顶端，旋转定位密封机构连接有推拉液缸机构，所述推拉液缸机构底端连接卡瓦夹紧机构，所述循环密封机构安装于卡瓦夹紧机构内部。

5、进一步地，所述旋转定位密封机构包括芯轴组件，所述芯轴组件上设置有环形槽，所述环形槽内安装有上卡环，所述上卡环连接有上卡环座，所述上卡环座下方通过螺栓连接有上筒体，所述上筒体与上卡环座之间还连接有滑环架，所述滑环架内安装有轴承，所述轴承由上而下设置有两组。

6、进一步地，所述推拉液缸机构包括滑套，所述滑套连接于所述上筒体的内侧，所述芯轴组件的外表面与滑套的内表面之间连接有工作弹簧，所述上筒体的下端面通过螺栓连接有下端盖，所述滑套的底端连接有铰支座，所述铰支座连接有连杆，所述连杆与铰支座之间连接有连杆销。

7、进一步地，所述卡瓦夹紧机构包括与所述连杆的底端连接的牙板座，所述牙板座上安装有牙板并组成牙板组件，所述牙板组件围绕下套管装置的中心轴线均匀设置有三组，相邻牙板组件之间均设置有导向板，所述导向板与牙板座的外围连接有承力套筒，所述导向板通过螺钉连接于承力套筒的内壁上，所述承力套筒的顶端与芯轴组件的底端连接，承力套筒的底端连接有导向套。

8、进一步地，所述循环密封机构安装于承力套筒内，所述承力套筒内开设有用于容纳循环密封机构的循环密封槽，所述循环密封机构包括安装于循环密封槽内的两个泥浆密封套，所述两个泥浆密封套之间连接有密封隔圈，所述泥浆密封套连接有辅助导向套，所述辅助导向套与循环密封槽之间通过螺纹连接。

9、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

10、本发明的下套管装置在顶驱设备提供的旋转动力下，能够夹持井下套管旋转克服摩擦阻力和铣削井壁，达到下套管作业过程中井下强力克阻的效果，在旋转时，推拉液缸机构内形成的活塞与卡瓦夹紧机构同时旋转，此时液缸内部的活塞与旋转定位密封机构的滑环相对旋转，由于压力要持续输出，设计有旋转密封机构对环形油道进行密封，故而可以通过以上下分布的轴承组合，对环形油槽在径向上进行精密定位，既保证了环形密封旋转状态下的精确定位，又具备了足够刚性以抵御外部分力对旋转密封的冲击，实现了密封可靠、有效的持续工作，减少了旋转密封的磨损，提高了设备的使用寿命。

技术特征：

1.一种新型顶驱下套管装置，其特征在于，包括旋转定位密封机构、推拉液缸机构、卡瓦夹紧机构和循环密封机构，所述旋转定位密封机构安装于下套管装置的顶端，旋转定位密封机构连接有推拉液缸机构，所述推拉液缸机构底端连接卡瓦夹紧机构，所述循环密封机构安装于卡瓦夹紧机构内部。

2.根据权利要求1所述的一种新型顶驱下套管装置，其特征在于，所述旋转定位密封机构包括芯轴组件(1)，所述芯轴组件(1)上设置有环形槽，所述环形槽内安装有上卡环(2)，所述上卡环(2)连接有上卡环座(3)，所述上卡环座(3)下方通过螺栓连接有上筒体(6)，所述上筒体(6)与上卡环座(3)之间还连接有滑环架(4)，所述滑环架(4)内安装有轴承，所述轴承由上而下设置有两组。

3.根据权利要求2所述的一种新型顶驱下套管装置，其特征在于，所述推拉液缸机构包括滑套(7)，所述滑套(7)连接于所述上筒体(6)的内侧，所述芯轴组件(1)的外表面与滑套(7)的内表面之间连接有工作弹簧(5)，所述上筒体(6)的下端面通过螺栓连接有下端盖(8)，所述滑套(7)的底端连接有铰支座(9)，所述铰支座(9)连接有连杆(13)，所述连杆(13)与铰支座(9)之间连接有连杆销(10)。

4.根据权利要求3所述的一种新型顶驱下套管装置，其特征在于，所述卡瓦夹紧机构包括与所述连杆(13)的底端连接的牙板座(15)，所述牙板座(15)上安装有牙板(17)并组成牙板(17)组件，所述牙板(17)组件围绕下套管装置的中心轴线均匀设置有三组，相邻牙板(17)组件之间均设置有导向板(16)，所述导向板(16)与牙板座(15)的外围连接有承力套筒(14)，所述导向板(16)通过螺钉连接于承力套筒(14)的内壁上，所述承力套筒(14)的顶端与芯轴组件(1)的底端连接，承力套筒(14)的底端连接有导向套(18)。

5.根据权利要求1所述的一种新型顶驱下套管装置，其特征在于，所述循环密封机构安装于承力套筒(14)内，所述承力套筒(14)内开设有用于容纳循环密封机构的循环密封槽，所述循环密封机构包括安装于循环密封槽内的两个泥浆密封套(11)，所述两个泥浆密封套(11)之间连接有密封隔圈(12)，所述泥浆密封套(11)连接有辅助导向套(19)，所述辅助导向套(19)与循环密封槽之间通过螺纹连接。

技术总结本发明公开了一种新型顶驱下套管装置，属于钻采设备技术领域，解决了下套管装置结构强度与密封性不足，抵御冲击的能力差的问题，本发明包括旋转定位密封机构、推拉液缸机构、卡瓦夹紧机构和循环密封机构，所述旋转定位密封机构安装于下套管装置的顶端，旋转定位密封机构连接有推拉液缸机构，所述推拉液缸机构底端连接卡瓦夹紧机构，所述循环密封机构安装于卡瓦夹紧机构内部。本发明的下套管装置用于与顶驱设备配合进行钻采中的下套管作业，具有抗冲击能力强、密封性能好的特点。技术研发人员：蒋谊,陈克利,董生政,朱继勇,赵伟,杨平受保护的技术使用者：四川昆仑石油设备制造有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/20