随着国家对能源需求的日益增长，迫切需要采用深井、超深井钻井技术来勘探开发深部油气资源，目前我国陆上深井、超深井技术水平与美国相差很多，主要表现在高陡构造井斜严重，井下复杂情况和事故多，钻井周期长，费用高，先进的钻井、测井工具依赖于进口，其中井下钻具事故多是一个很突出的问题，而卡钻几乎又是钻进复杂地层的必出事故。处理严重的卡钻事故一般需经历通、套、倒3道环节，即用反螺纹钻杆倒螺纹、通井、套铣等。处理时间短则1个月，长则可达10月以上，费用少则几十万元，多则数百万元。更有严重者可导致该井报废，其损失巨大。探寻迅速解除卡钻事故的技术，大大降低事故损失是深井、超深井钻井工作的当务之急，其发展趋势就是不断研制和完善更加经济合理、更加科学的先进工具。本研究基于大量的钻井事故处理经验和措施，根据井下卡钻特点，研制了一种能很好地处理卡钻事故的新型随钻安全接头，并对其进行详细的强度分析。
      常规安全接头如图所示，它主要由上接头、下接头和密封圈组成。其工作原理是锯齿形安全接头的宽锯齿形螺纹为左旋螺纹，相互间配合较松，上紧后靠凹凸斜面锁紧。当上、下接头锁紧后可传递轴向负荷和正向扭矩，尤如一个整体。当反转管柱时，首先使上下接头接触面解锁，使公母螺纹退开，上部管柱与被卡工具脱开。常规安全接头是上下接头的正螺纹联接，通常可满足处理卡钻事故的要求，但是工作不可靠，在偶然停钻时，钻柱弹性恢复，联接在不要求倒开时而倒开，钻柱沿井深各处的摩擦力是随机的，倒螺纹时不能保证联接处倒螺纹扭矩最大，从而不能保证在联接处倒开。
      a)设计要求根据钻井卡钻特点，确定卡钻频繁出现的部位，安装新型随钻安全接头。它既起到接头的连接作用，又可在特殊情况下，需要将其倒开时，随时可倒开。由于该随钻安全接头置于整个钻具的底部区域，且在钻进当中一直处于随钻状态，故需承受高泵压、高抗拉、高抗扭、高抗压(挂卡时要大力上提钻具，下钻当中可能出现突然的阻卡现象)等各种复杂受力。因此，要求该产品应具有较高的强度指标，并且要求一次性倒螺纹成功，安全可靠，不出现意外退螺纹使钻具掉落井底。保证各种技术数据齐全、准确，误差在要求范围之内。
      b)结构主要由上下接头、滑套、销钉和钢球组成，如图，上、下接头为反螺纹联接。
      c)工作原理在正常钻井作业中，它联接在钻具易卡部分的上端，当发生卡钻事故时，停钻、停泵，拆下回压阀以上工具(钻具内水眼需畅通)，向钻具内投入钢球，接上方钻杆，开泵瞥压使钢球入座滑套上端，由于泵压的上升，推动中心滑套剪断定压定位销钉，使中心滑套上月牙键脱离键槽，当泵压下降后停泵，然后正转钻具，使上下反螺纹接头处分开，提升、取出钻具。再进行套铣、打捞工作。在钻井过程中，一旦发生活动钻具无法解除的卡钻事故，可利用该产品的独特优势，迅速从卡点处将卡点上部钻具倒出，从而将钻井卡钻事故转化为井下落物事故，大大地简化了事故处理的工艺措施，缩短了事故处理的时间。同时将事故处理的损失降低到最小，最终达到提高钻井速度，降低钻井成本的目的。

                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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