一种顶驱钻柱防松装置

技术领域

本发明涉及石油钻井及地质钻探设备技术领域，具体为一种顶驱钻柱防松装置。

背景技术

在钻井作业实施过程中，顶驱驱动钻井装置在卸扣的时候，为保证钻杆和保护接头之间的螺纹可以松开，同时防止顶驱主轴与内防喷器之间、内防喷器与保护接头之间的螺纹发生松扣现象，需要用到钻柱防松装置。装置普遍采用牙板、上扣、下扣和拆装螺栓构成，牙板的牙纹为尖锐装置，牙纹排列具有一定的弧形，牙板背面是斜面的，多块牙板对称安装在上扣与下扣内圈的斜槽中，由拆装螺栓连接上扣和下扣，通过调节拆装螺栓使牙板沿钻柱径向方向朝钻柱中心移动，可调整牙板牙纹嵌入接头外周面的深度，从而提高摩擦力，以达到防止松扣的目的。也有一种内外齿型防松装置，通过齿鼓齿套进行连接，先把内十方齿套的上部内十方与钻柱螺纹上部分外十方连接，内十方齿鼓的内十方与钻柱螺纹下部份外十方连接，把有内外齿的内套插入内十方齿套下半部分与内十方齿鼓中，使内十方齿套内齿与内外齿的内套的外齿啮合，内十方齿鼓外齿与内外齿的内套内齿啮合，通过齿啮合的方式防止松扣的目的；

1、牙板牙纹的摩擦力不稳定，卸扣扭矩较大时，牙板与结构外周面容易打滑，从而松动失效；

2、寿命短，在钻杆粘扣的情况下，大的卸扣扭矩导致发生螺栓松动或者断裂的情况；

3.内外齿型防松装置结构复杂、加工精度高，通用性不强，适用面较窄。综上所述，如何提供一种结构简单、拆装方便、不易松动、易调整松紧度的钻柱防松装置是本技术领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种顶驱钻柱防松装置，以解决现有技术中提出的牙板牙纹的摩擦力不稳定，卸扣扭矩较大时，牙板与结构外周面容易打滑，从而松动失效；寿命短，在钻杆粘扣的情况下，大的卸扣扭矩导致发生螺栓松动或者断裂的情况；内外齿型防松装置结构复杂、加工精度高，通用性不强，适用面较窄问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种顶驱钻柱防松装置，包括：

下部钻柱，所述下部钻柱的顶端为圆台形；

螺纹连接面，所述螺纹连接面开设在下部钻柱顶端的外表面上；

上部钻柱，所述上部钻柱的底端螺接在螺纹连接面上，且与下部钻柱的圆台相互匹配；

防松机构，所述防松机构安置于上部钻柱以及下部钻柱的外壁外侧。

在一些可行的实施方式中，所述上部钻柱以及下部钻柱的中间部位均开设有圆形通孔。

在一些可行的实施方式中，所述防松机构包括：上孔耳，若干个所述上孔耳的一端分别固定连接在上部钻柱底端的外壁外侧；下孔耳，若干个所述下孔耳的一端分别固定设置在下部钻柱顶端的外壁外侧；锁紧结构，所述锁紧结构安置于若干个所述上孔耳以及若干个所述下孔耳上。

在一些可行的实施方式中，若干个所述下孔耳的右端分别开设有螺纹通孔。

在一些可行的实施方式中，若干个所述上孔耳以及下孔耳分别绕上部钻柱以及下部钻柱为轴心周向布置。

在一些可行的实施方式中，所述锁紧结构包括：四方通孔，若干个所述四方通孔分别开设在若干个所述上孔耳以及若干个所述下孔耳上；挡销，多个所述挡销分别插装在若干个所述四方通孔处；调整螺栓，若干个所述调整螺栓分别螺接在若干个所述螺纹通孔处。

在一些可行的实施方式中，所述挡销有圆形帽以及四方体组成。

在一些可行的实施方式中，所述四方体的一侧开设有倾斜面。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该顶驱钻柱防松装置，可以避免现有防松装置易打滑、易失效、结构复杂、适用面窄等不足，在顶驱卸扣的时候，确保其他部位的钻柱螺纹不松扣，从而满足顶部驱动钻井装置钻井工艺需求；

顶驱钻柱防松装置的挡销整体插入上孔耳的四方通孔和下孔耳的四方通孔位，利用挡销的的四方体与四方通孔配合防止钻柱螺纹连接面的相对松动，代替原来牙板与防松部位的小面积接触或齿式啮合的，用四方体与四方通孔的剪切和挤压力代替原有的摩擦力，增大接触应力，传递更大的扭矩，避免钻柱螺纹发生松扣现象，提高钻柱螺纹的防松效果，在更换保护接头时，退出调整螺栓，拔出挡销，即可松开钻柱螺纹，操作难度很低，也降低工作劳动强度；

本装置结构简单、零部件数量少、钻柱螺纹松动可以通过旋转调整螺栓进行调节，挡销易更换，钻柱松动的安全隐患降低，装置的安全性大大提高。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明的主视结构示意图；

图3为本发明的主视剖视结构示意图

图4为本发明的俯视结构示意图；

图5为本发明的仰视结构示意图；

图6为本发明的俯视剖视结构示意图；

图7为本发明的挡销立体结构示意图；

图8为本发明的挡销主视结构示意图。

图中：1、下部钻柱，2、螺纹连接面，3、上部钻柱，4、防松机构，5、圆形通孔，41、上孔耳，42、下孔耳，43、锁紧结构，44、螺纹通孔，431、四方通孔，432、挡销，433、调整螺栓，434、倾斜面。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种顶驱钻柱防松装置，包括：下部钻柱1、螺纹连接面2、上部钻柱3和防松机构4，下部钻柱1的顶端为圆台形；螺纹连接面2开设在下部钻柱1顶端的外表面上；上部钻柱3的底端螺接在螺纹连接面2上，且与下部钻柱1的圆台相互匹配；防松机构4安置于上部钻柱3以及下部钻柱1的外壁外侧。

在一些示例中，上部钻柱3以及下部钻柱1的中间部位均开设有圆形通孔5。

在一些示例中，防松机构4包括：上孔耳41、下孔耳42和锁紧结构43，若干个上孔耳41的一端分别固定连接在上部钻柱3底端的外壁外侧；若干个下孔耳42的一端分别固定设置在下部钻柱1顶端的外壁外侧；锁紧结构43安置于若干个上孔耳41以及若干个下孔耳42上。

在一些示例中，若干个下孔耳42的右端分别开设有螺纹通孔44。

在一些示例中，若干个上孔耳41以及下孔耳42分别绕上部钻柱3以及下部钻柱1为轴心周向布置。

在一些示例中，锁紧结构43包括：四方通孔431、挡销432和调整螺栓433，若干个四方通孔431分别开设在若干个上孔耳41以及若干个下孔耳42上；多个挡销432分别插装在若干个四方通孔431处；若干个调整螺栓433分别螺接在若干个螺纹通孔44处。

在一些示例中，挡销432有圆形帽以及四方体组成。

在一些示例中，四方体的一侧开设有倾斜面434。

具体的，在使用时，把需要防松的上部钻柱3以及下部钻柱1之间通过螺纹连接面2连接旋紧至工艺要求的值后，把四方体插入上孔耳41的四方通孔431与下孔耳42的四方通孔431中，形成的贯通上孔耳41顶面至下孔耳42底面的四方通孔431通道，此时四方体插入到上孔耳41以及下孔耳42的四方通孔431中后，在下孔耳42右端的螺纹通孔44安装调整螺栓433并旋紧，使调整螺栓433自身的螺纹端面压紧挡销432下部的外四方体，需要注意的是，在安装挡销432时，挡销432的圆形帽的底面与上孔耳41的顶端表面贴合，外四方体的直立面与调整螺栓433配合，四方体的倾斜面434与下孔耳42的四方孔形成空隙，即挡销432整体能顺利插入上孔耳41以及下孔耳42的四方通孔431中，卸开防松时，旋松调整螺栓433使其与挡销432下部的外四方体脱离，然后拔出挡销432，反向旋开上部钻柱3，通过螺纹连接面2的作用下，与下部挡销432脱离，当上部钻柱3与下部钻柱1之间松动时，可旋转调整螺栓433，在其自身螺纹的作用下，通过旋转调整螺栓433进行调节，挡销432易更换，钻柱松动的安全隐患降低，装置的安全性大大提高，同时为了实现上部钻柱3以及下部钻柱1的紧固效果，在上孔耳41的左端开设有螺纹孔，再将调节螺栓螺接在上孔耳41的螺纹孔处，上孔耳41以及下孔耳42上的螺栓，为相对方向，使得上部钻柱3与下部钻柱1之间连接的更加稳定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作；同时除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”、“固定安装”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。