專利名稱：鉆具減阻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
鉆具減阻器技術(shù)領(lǐng)域 一種鉆具減阻器，特別適用于石油天然氣水平井、大位移定向井鉆井作業(yè)過程中減小鉆具與井壁的摩擦阻力，屬于石油天然氣鉆井的井下工具制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在石油天然氣鉆井作業(yè)中，特別是在水平井、大位移定向井鉆井中，水平段、大位移的井段越來越長，而隨著水平位移的增長，鉆具摩擦阻力就會(huì)急劇增大，當(dāng)摩擦阻力大于鉆具屈服壓力之后，鉆壓將無法施加到鉆頭上，使得鉆井作業(yè)難以繼續(xù)進(jìn)行，這就給鉆井作業(yè)的正常進(jìn)行帶來不利的影響，為了解決這個(gè)問題，在現(xiàn)有技術(shù)中使用的減阻短接設(shè)置有軸向滑動(dòng)加滾柱或者滾動(dòng)的滾珠，也有在一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體上設(shè)置有滾珠的減阻器，設(shè)置有滾柱或者滾珠的短接其最大外徑大于鉆具的外徑，所以當(dāng)鉆具向前移動(dòng)的時(shí)候，與井壁接觸的滾柱或者滾珠在軸向上向前滾動(dòng)或者徑向上滾動(dòng)，可以使目前現(xiàn)場使用的鉆具在軸向或者在徑向上減少摩擦阻力；現(xiàn)有技術(shù)的問題是由于在短接上設(shè)置的滾柱只能做軸向的滾動(dòng)，或者做徑向的滾動(dòng)，不能兩者兼顧，具有轉(zhuǎn)動(dòng)體和滾珠的工具由于滾珠是自由放在凹槽中的，在鉆井液的腐蝕和巖屑的卡阻下很快就不能轉(zhuǎn)動(dòng)，特別是目前的減阻工具較短，只能用在直井或者套管的減阻，但是，在鉆井過程中，特別是在實(shí)施氣體鉆井的水平井、大位移定向井鉆井的井段，由于轉(zhuǎn)彎角度較大而且較長，鉆具在鉆進(jìn)過程中除了向前移動(dòng)外，橫向的擺動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)也同時(shí)在不斷發(fā)生，而且鉆井介質(zhì)采用的是氣體，由于井壁沒有常規(guī)鉆井液鉆井時(shí)形成的泥餅降低摩阻系數(shù)，使得其摩擦阻力較常規(guī)鉆井液鉆井時(shí)大得多，在這種情況下，減阻短接缺少了泥漿的潤滑，只能做軸向或者徑向滾動(dòng)的滾柱在長時(shí)間的既有橫向轉(zhuǎn)動(dòng)和擺動(dòng)，也有軸向的運(yùn)動(dòng)下，減阻短接上的滾柱總有一個(gè)是在與井壁硬 磨擦，在這種情況下，不但不能減少鉆具與井壁的磨擦，而且很快就會(huì)將大 于鉆具的外徑磨的與鉆具一樣，這樣也就起不到防磨減阻的作用，嚴(yán)重的將 導(dǎo)致鉆具的嚴(yán)重磨損，并導(dǎo)致嚴(yán)重的事故，因而沒有得到廣泛的應(yīng)用。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不能在長段定向井或者大斜度井周時(shí)在軸向和徑向兩個(gè)方向同時(shí)減少摩阻的問題，設(shè)計(jì)一種具有兩組 滑動(dòng)減阻器結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)沿井眼軸向滾動(dòng)，同時(shí)還與井壁發(fā)生相對(duì)徑向滑 動(dòng)的鉆具減阻器。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型由連接部件和滾動(dòng)部件組成，其 特征在于所述連接部件包括上下連接軸和連接筒，連接軸的兩個(gè)內(nèi)端設(shè)置 有減阻器軸，連接筒的兩端內(nèi)孔有絲扣，滾動(dòng)部件包括兩個(gè)減阻器，減阻器 套在減阻器軸上；在所述連接筒與連接軸、減阻器的每個(gè)端面都留有轉(zhuǎn)動(dòng)間隙；所述減阻器的內(nèi)孔徑大于減阻器軸的外徑；所述減阻器的橫切面為人字形結(jié)構(gòu)，在人字形結(jié)構(gòu)的三個(gè)高點(diǎn)上設(shè)置有 凹槽，凹槽中設(shè)置有減阻輪；實(shí)施鉆井工程時(shí)，將本實(shí)用新型連接在井下鉆具適當(dāng)?shù)奈恢?，?dāng)鉆具軸 向運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于減阻輪的外圓周大于鉆具的外圓周，所以與井壁做滑動(dòng)時(shí)， 鉆具不會(huì)接觸井壁的，因此也不會(huì)磨損鉆具，當(dāng)鉆具既有軸向運(yùn)動(dòng)，又有徑 向運(yùn)動(dòng)時(shí)，軸向的運(yùn)動(dòng)由減阻輪做軸向的轉(zhuǎn)動(dòng)而化解，而徑向運(yùn)動(dòng)的摩擦力 使減阻器在減阻器軸上做徑向轉(zhuǎn)動(dòng)，所以也不會(huì)發(fā)生硬摩擦。本實(shí)用新型的有益效果和優(yōu)點(diǎn)是在鉆井過程中，只有減阻器及設(shè)置在減阻器上的減阻輪與井壁進(jìn)行接觸，由于減阻輪和減阻器可以分別實(shí)現(xiàn)軸向 和徑向的轉(zhuǎn)動(dòng)，所以接觸摩擦只是滾動(dòng)摩擦，在相同的條件下，滾動(dòng)摩擦力 遠(yuǎn)小于滑動(dòng)摩擦力，這樣就使得鉆具與井壁的摩擦力大幅度減小，達(dá)到了在 軸向和徑向兩個(gè)方向同時(shí)減少摩擦阻力的目的，從而保證了鉆井作業(yè)的順利 進(jìn)行，避免了復(fù)雜情況的出現(xiàn)。

圖1為本實(shí)用新型正面局部剖視結(jié)構(gòu)圖。圖2為本實(shí)用新型圖1中減阻器4的橫切面剖視結(jié)構(gòu)圖。圖3為本實(shí)用新型組裝結(jié)構(gòu)立體示意圖。具體實(shí)施方法
以下結(jié)合附圖給出本實(shí)用新型的實(shí)施例本實(shí)用新型由 連接部件和滾動(dòng)部件組成，連接部件包括上、下連接軸l和9、連接筒7， 滾動(dòng)部件由兩個(gè)減阻器4和8構(gòu)成；上、下連接軸1和9的兩個(gè)外端分別與 鉆具連接，上、下連接軸1和9的兩個(gè)內(nèi)端設(shè)置有減阻器軸12和13，減阻 器4和8的橫切面為人字形結(jié)構(gòu)，在人字形結(jié)構(gòu)的三個(gè)高點(diǎn)上設(shè)置有凹槽14， 減阻器4和8是套在減阻器軸12和13上的，減阻器4和8的內(nèi)孔直徑大于 減阻器軸12和13的外徑，因此減阻器4和8可以在減阻器軸12和13上自 由轉(zhuǎn)動(dòng)，連接筒7的兩端內(nèi)孔有絲扣，上、下連接軸l和9的內(nèi)端分別旋入 連接筒7兩端的絲扣實(shí)現(xiàn)連接；在減阻器4和8三個(gè)高點(diǎn)上設(shè)置的凹糟14 中都設(shè)置有減阻輪3，減阻輪3由銷軸5固定在凹槽14內(nèi)，銷軸5由兩個(gè)彈 性擋圈11固定，在減阻輪3與銷軸5的滑動(dòng)面上設(shè)置有密封圈10;安裝時(shí)， 先將減阻輪3放置在凹槽14中，將銷軸5從減阻器4的一端穿過減阻輪3， 然后穿入減阻器4的另一端，然后在減阻器4兩端的孔中緊靠銷軸5兩端的端面各設(shè)置一個(gè)彈性擋圈ll，使銷軸5不能從兩端的任何一端退出；按照這 個(gè)方式完成全部減阻輪3的安裝工作，然后將安裝完畢減阻輪3的兩個(gè)減阻 器4和8分別套在連接軸1和9的減阻器軸12和13上，然后將套好減阻器 4和8的連接軸1和9分別旋入連接筒7兩端的絲扣中，使其連接成一體； 為了密封的目的，在減阻器軸12和13的兩端設(shè)置有密封圈2和6，旋緊后， 本實(shí)用新型就安裝完畢，安裝完畢的兩個(gè)減阻器4和8的最大外圓周大于鉆 具的外圓周；為了轉(zhuǎn)動(dòng)的目的，在連接筒7與連接軸1和9、以及兩個(gè)減阻 器4和8接觸的每個(gè)端面是留有轉(zhuǎn)動(dòng)間隙的，所以安裝以后的兩個(gè)減阻器4 和8可以在減阻器軸12和13上徑向轉(zhuǎn)動(dòng)；在實(shí)施定向井或者大斜度井鉆井 施工時(shí)，將本實(shí)用新型連接在鉆具適當(dāng)?shù)奈恢茫?dāng)鉆具軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于兩 個(gè)減阻器4和8的最大外圓周大于鉆具的外圓周，所以與井壁做滑動(dòng)時(shí)，鉆 具是不會(huì)接觸井壁的，因此也不會(huì)磨損鉆具，當(dāng)鉆具既有軸向運(yùn)動(dòng)，又有徑 向運(yùn)動(dòng)時(shí)，軸向的運(yùn)動(dòng)由減阻輪3做軸向的轉(zhuǎn)動(dòng)而化解，而徑向運(yùn)動(dòng)的摩擦 力使減阻器4和8分別在減阻器軸12和13上做徑向轉(zhuǎn)動(dòng)，所以也不會(huì)發(fā)生 硬摩擦，由于本實(shí)用新型設(shè)置了兩個(gè)減阻器4和8，因此在實(shí)施定向井鉆井 的轉(zhuǎn)彎處具有較好的減摩和減阻效果，可以達(dá)到在軸向和徑向兩個(gè)方向同時(shí) 減少摩擦阻力的目的。
權(quán)利要求1. 一種鉆具減阻器，由連接部件和滾動(dòng)部件組成，其特征在于所述連接部件包括上下連接軸和連接筒，連接軸的兩個(gè)內(nèi)端設(shè)置有減阻器軸，連接筒的兩端內(nèi)孔有絲扣，滾動(dòng)部件包括兩個(gè)減阻器，減阻器套在減阻器軸上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆具減阻器，其特征在于在所述連接筒與 連接軸、減阻器的每個(gè)端面都留有轉(zhuǎn)動(dòng)間隙。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆具減阻器，其特征在于所述減阻器的內(nèi) 孔徑大于減阻器軸的外徑。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆具減阻器，其特征在于所述減阻器的橫 切面為人字形結(jié)構(gòu)，在人字形結(jié)構(gòu)的三個(gè)高點(diǎn)上設(shè)置有凹槽，凹槽中設(shè)置有 減阻輪。
專利摘要一種鉆具減阻器，屬于石油天然氣鉆井的井下工具制造技術(shù)領(lǐng)域，本實(shí)用新型由連接部件和滾動(dòng)部件組成，連接部件包括上下連接軸和連接筒，連接軸的兩個(gè)內(nèi)端設(shè)置有減阻器軸，連接筒的兩端內(nèi)孔有絲扣，滾動(dòng)部件包括兩個(gè)減阻器，減阻器套在減阻器軸上，本實(shí)用新型提供了一種由滾輪和轉(zhuǎn)動(dòng)體結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)沿井眼軸向和徑向兩個(gè)方向的滾動(dòng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)不能兩者兼顧并導(dǎo)致鉆具嚴(yán)重磨損的問題，由于本實(shí)用新型的滾輪和轉(zhuǎn)動(dòng)體可以分別實(shí)現(xiàn)軸向和徑向的轉(zhuǎn)動(dòng)，所以接觸摩擦只是滾動(dòng)摩擦，這樣就使得鉆具與井壁的摩擦力減小，達(dá)到了在軸向和徑向兩個(gè)方向同時(shí)減少摩擦阻力的目的。
文檔編號(hào)E21B17/00GK201121494SQ200720080978
公開日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2007年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月10日
發(fā)明者張保貴, 王忠生, 璟 白, 羨維偉, 譙抗逆 申請(qǐng)人:四川石油管理局鉆采工藝技術(shù)研究院