一种凸轮式变径通井接头及使用方法技术

本发明专利技术涉及一种凸轮式变径通井接头及使用方法，该接头至少包括外壳，外壳上通过销轴穿过外壳前后侧上设置的O型圈将翼肋一端转动连接在外壳上，翼肋下设置有球，外壳内包括凸轮旋转套、曲面定位套、导向套、投入套、导向键、定位环、弹簧，外壳内表面最下端固定连接曲面定位套，曲面定位套内镶嵌连接有相互组合连接的凸轮旋转套与弹簧，凸轮旋转套内部上端插接投入套下端投入套顶端由定位环锁紧，外壳上端内壁固定连接有相互固定连接在一起的导向套和导向键，导向套和导向键内形成环型空腔，投入套上端插接在环型空腔内，并且导向套和导向键内表面与凸轮旋转套外表面嵌合连接，该装置可不更换钻具，一次钻井通井，缩短了钻井周期。

【技术实现步骤摘要】
一种凸轮式变径通井接头及使用方法
本专利技术涉及石油钻井工具领域，具体涉及一种凸轮式变径通井接头及使用方法。
技术介绍
在石油钻井过程中，由于地层的强度存在不均，有些地层需要钻具通井，这样更换钻具增加了施工时间延长了钻井周期。本专利技术可不更换钻具，一次钻井通井，缩短了钻井周期。
技术实现思路
为了解决在石油钻井过程中，需要不断更换钻具增加了施工时间延长了钻井周期的问题，本专利技术设计一种凸轮式变径通井接头及使用方法，一种可不更换钻具，一次钻井通井，缩短了钻井周期。本专利技术的技术方案是：一种凸轮式变径通井接头，至少包括外壳，其特征在于：上述外壳外表面左右两侧中间位置设置有凹槽，凹槽内下端设置有卡槽，凹槽上端通过销轴穿过外壳前后侧上设置的O型圈将翼肋一端转动连接在外壳上，翼肋另一端固定在卡槽内，翼肋内侧面下端有圆弧形开口，凹槽下端开有通孔，通孔中设置有球，球靠近翼肋一面与圆弧形开口嵌合，球另一面接触凸轮旋转套外侧面,外壳内包括凸轮旋转套、曲面定位套、导向套、投入套、导向键、定位环、弹簧，其中外壳内表面最下端固定连接曲面定位套，曲面定位套内镶嵌连接有相互组合连接的凸轮旋转套与弹簧，凸轮旋转套内部上端插接投入套下端，投入套顶端由定位环锁紧，外壳上端内壁固定连接有相互固定连接在一起的导向套和导向键，导向套和导向键内形成环型空腔，投入套上端插接在环型空腔内，并且导向套和导向键内表面与凸轮旋转套外表面嵌合连接。所述翼肋内侧面与凹槽底面形成缝隙，球移动镶嵌在通孔中，并且球直径大于通孔直径。所述凸轮旋转套上端为花瓣形键槽，中段是五瓣凸轮结构，中段下底面是波纹型端面，下端是棘爪型定位齿，所述投入套上段为长杆，长杆上端为大头，中段外表面设置有沿投入套轴线对称的圆弧导向槽，下端为径向伸展的四个销。所述投入套的四个销与凸轮旋转套的花瓣形键槽相互嵌合，凸轮旋转套棘爪型定位齿与外壳内径活动连接。所述投入套由设置在其外表面的导向槽与导向健可啮合连接。所述凸轮旋转套的波纹型端面可与曲面定位套啮合连接。所述定位环由螺纹固定在外壳内径内，定位环端面与导向套紧密连接。所述外壳位于其中一侧翼肋下方位置插接固定有导向销，导向销内端面接触位于弹簧上方的凸轮旋转套侧面。所述外壳位于其中一侧翼肋下方位置插接固定有导向销，导向销内端面接触位于弹簧上方的凸轮旋转套侧面。一种凸轮式变径通井接头的使用方法，其特征在于当石油钻井钻至不均质地层需要通井时，钻具内投入投入套，小排量泥浆推动投入套下移；当投入套下行至凸轮式变径通井接头内时，投入套导流槽触碰导向键自动扶正，进入导向套；投入套的四根定位销进入凸轮旋转套内；钻井液排量逐渐升高，压力推动投入套下移，投入套推动凸轮旋转套共同下移，凸轮旋转套下移过程中波纹型端面与曲面定位套相互啮合产生扭力旋转，旋转的凸轮旋转套的五瓣凸轮结构的卡槽内球向径向外移动推动翼肋张开；凸轮旋转套持续旋转且投入套持续下移，四根定位销逐渐脱离凸轮旋转套的花瓣形键槽；这时停泵，泥浆压力消失，压缩的弹簧回弹使凸轮旋转套固定锁死，翼肋张开也锁死。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术提供的这种凸轮式变径通井接头结构稳定，操作方便，成本较低，能够可不更换钻具，一次钻井通井。(2)本专利技术提供的这种凸轮式变径通井接头通过所述投入套的四个孔截流，当钻井液排量大时推动投入套向下移动。(3)本专利技术提供的这种凸轮式变径通井接头通过所述投入套的四个销与凸轮旋转套的花瓣形键槽相互啮合并，投入套受压轴向移动时，凸轮旋转套会旋转运动。(4)本专利技术提供的这种凸轮式变径通井接头通过凸轮旋转套旋转时，凸轮旋转套的波纹性端面与曲面定位套相互啮合而间歇定位。(5)本专利技术提供的这种凸轮式变径通井接头通过凸轮旋转套旋转时，五瓣凸轮结构与球的相互作用，球产生径向移动。(6)本专利技术提供的这种凸轮式变径通井接头通过球产生径向移动，推动翼肋，销轴定位产生翼肋的开关动作。(7)本专利技术提供的这种凸轮式变径通井接头通过翼肋的开关动作，对凸轮式变径通井接头实现外径变化。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的整体结构示意图；图2是本专利技术的主视图。附图标记说明：1、外壳；2、凸轮旋转套；3、曲面定位套；4、导向套；5、投入套；6、导向键；7、定位环；8、球；9、弹簧；10、导向销；11、翼肋；12、销轴；13、O型圈。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：如图1和图2所示，一种凸轮式变径通井接头，至少包括外壳1，其特征在于：上述外壳1外表面左右两侧中间位置设置有凹槽，凹槽内下端设置有卡槽，凹槽上端通过销轴12穿过外壳1前后侧上设置的O型圈13将翼肋11一端转动连接在外壳1上，翼肋11另一端固定在卡槽内，翼肋11内侧面下端有圆弧形开口，凹槽下端开有通孔，通孔中设置有球8，球8靠近翼肋11一面与圆弧形开口嵌合，球8另一面接触凸轮旋转套2外侧面,外壳1内包括凸轮旋转套2、曲面定位套3、导向套4、投入套5、导向键6、定位环7、弹簧9，其中外壳1内表面最下端固定连接曲面定位套3，曲面定位套3内镶嵌连接有相互组合连接的凸轮旋转套2与弹簧9，凸轮旋转套2内部上端插接投入套5下端，投入套5顶端由定位环7锁紧，外壳1上端内壁固定连接有相互固定连接在一起的导向套4和导向键6，导向套4和导向键6内形成环型空腔，投入套5上端插接在环型空腔内，并且导向套4和导向键6内表面与凸轮旋转套2外表面嵌合连接。使用方法：当石油钻井钻至不均质地层需要通井时，钻具内投入投入套5，小排量泥浆推动投入套5下移。当投入套5下行至凸轮式变径通井接头内时，投入套5导流槽触碰导向键6自动扶正，进入导向套4。投入套5的四根定位销进入凸轮旋转套2内。钻井液排量逐渐升高，压力推动投入套5下移，投入套5推动凸轮旋转套2共同下移，凸轮旋转套2下移过程中波纹型端面与曲面定位套3相互啮合产生扭力旋转，旋转的凸轮旋转套2的五瓣凸轮结构的卡槽内球8向径向外移动推动翼肋11张开。凸轮旋转套2持续旋转且投入套5持续下移，四根定位销逐渐脱离凸轮旋转套2的花瓣形键槽。这时停泵，泥浆压力消失，压缩的弹簧9回弹使凸轮旋转套2固定锁死，翼肋11张开也锁死。起到凸轮式变径通井接头外径变大的目的。这样设计提供的这种凸轮式变径通井接头结构稳定，操作方便，成本较低，能够可不更换钻具，一次钻井通井，凸轮旋转套2的波纹性端面与曲面定位套3相互啮合而间歇定位，使定位准确并且快速定位。实施例2；如图1所述，所述翼肋11内侧面与凹槽底面形成缝隙，球8移动镶嵌在通孔中，并且球8直径大于通孔直径。这样设计使得球8可以在通孔中径向移动，使得球8的突出回缩，实现翼肋11的张合。实施例3；如图1所示，所述凸轮旋转套2上端为花瓣形键槽，中段是五瓣凸轮结构，中段下底面是波纹型端面，下端是棘爪型定位齿，所述投入套5上段为长杆，长杆上端为大头，中段外表面设置有沿投入套5轴线对称的圆弧导向槽，下端为径向伸展的四个销。所述投入套5的四个销与凸轮旋转套2的花瓣形键槽相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种凸轮式变径通井接头，至少包括外壳（1），其特征在于：上述外壳（1）外表面左右两侧中间位置设置有凹槽，凹槽内下端设置有卡槽，凹槽上端通过销轴（12）穿过外壳（1）前后侧上设置的O型圈（13）将翼肋（11）一端转动连接在外壳（1）上，翼肋（11）另一端固定在卡槽内，翼肋（11）内侧面下端有圆弧形开口，凹槽下端开有通孔，通孔中设置有球（8），球（8）靠近翼肋（11）一面与圆弧形开口嵌合，球（8）另一面接触凸轮旋转套（2）外侧面,外壳（1）内包括凸轮旋转套（2）、曲面定位套（3）、导向套（4）、投入套（5）、导向键（6）、定位环（7）、弹簧（9），其中外壳（1）内表面最下端固定连接曲面定位套（3），曲面定位套（3）内镶嵌连接有相互组合连接的凸轮旋转套（2）与弹簧（9），凸轮旋转套（2）内部上端插接投入套（5）下端，投入套（5）顶端由定位环（7）锁紧，外壳（1）上端内壁固定连接有相互固定连接在一起的导向套（4）和导向键（6），导向套（4）和导向键（6）内形成环型空腔，投入套（5）上端插接在环型空腔内，并且导向套（4）和导向键（6）内表面与凸轮旋转套（2）外表面嵌合连接。

【技术特征摘要】
1.一种凸轮式变径通井接头，至少包括外壳（1），其特征在于：上述外壳（1）外表面左右两侧中间位置设置有凹槽，凹槽内下端设置有卡槽，凹槽上端通过销轴（12）穿过外壳（1）前后侧上设置的O型圈（13）将翼肋（11）一端转动连接在外壳（1）上，翼肋（11）另一端固定在卡槽内，翼肋（11）内侧面下端有圆弧形开口，凹槽下端开有通孔，通孔中设置有球（8），球（8）靠近翼肋（11）一面与圆弧形开口嵌合，球（8）另一面接触凸轮旋转套（2）外侧面,外壳（1）内包括凸轮旋转套（2）、曲面定位套（3）、导向套（4）、投入套（5）、导向键（6）、定位环（7）、弹簧（9），其中外壳（1）内表面最下端固定连接曲面定位套（3），曲面定位套（3）内镶嵌连接有相互组合连接的凸轮旋转套（2）与弹簧（9），凸轮旋转套（2）内部上端插接投入套（5）下端，投入套（5）顶端由定位环（7）锁紧，外壳（1）上端内壁固定连接有相互固定连接在一起的导向套（4）和导向键（6），导向套（4）和导向键（6）内形成环型空腔，投入套（5）上端插接在环型空腔内，并且导向套（4）和导向键（6）内表面与凸轮旋转套（2）外表面嵌合连接。2.根据权利要求1所述的一种凸轮式变径通井接头，其特征在于：所述翼肋（11）内侧面与凹槽底面形成缝隙，球（8）移动镶嵌在通孔中，并且球（8）直径大于通孔直径。3.根据权利要求1所述的一种凸轮式变径通井接头，其特征在于：所述凸轮旋转套（2）上端为花瓣形键槽，中段是五瓣凸轮结构，中段下底面是波纹型端面，下端是棘爪型定位齿，所述投入套（5）上段为长杆，长杆上端为大头，中段外表面设置有沿投入套（5）轴线对称的圆弧导向槽，下端为径向伸...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋顺平，杨森，丛成，薛让平，赵江岭，白秀丽，高峰伟，陈霖，张盘龙，李冠英，武立，朱建武，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆钻井总公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61