滾動(dòng)型鉆具接頭的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種滾動(dòng)型鉆具接頭，屬石油工程地層鉆探井下工具【技術(shù)領(lǐng)域】，本實(shí)用新型的本體為設(shè)有上、下接頭的管狀體，本體的外管壁上均布有滾輪座，滾輪座上安裝有滾輪，滾輪的兩端為椎形體。本實(shí)用新型的滾輪表面設(shè)計(jì)為斜坡造型，在鉆具上下活動(dòng)時(shí)，滾輪可以轉(zhuǎn)動(dòng)，將鉆具與井壁之間的滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)化為滾動(dòng)摩擦，大大降低鉆具縱向活動(dòng)時(shí)受到的摩阻。鉆具旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于滾輪有一定傾角和斜坡表面，可將側(cè)向受力轉(zhuǎn)化為正向受力，使得滾輪輕松轉(zhuǎn)動(dòng)，有效降低鉆具扭矩。
【專利說(shuō)明】滾動(dòng)型鉆具接頭
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本實(shí)用新型涉及一種滾動(dòng)型鉆具接頭，屬石油工程地層鉆探井下工具【技術(shù)領(lǐng)域】?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]石油鉆井施工中，隨著井斜和井深的增加，鉆具受到來(lái)自井壁(或套管)的摩擦阻力越來(lái)越大，鉆具旋轉(zhuǎn)時(shí)扭矩大，上下活動(dòng)時(shí)阻力大，容易釀成卡鉆、斷鉆具等井下事故。定向鉆進(jìn)困難，效率低。鉆具、套管容易磨損，鉆井深度也受到了限制。
[0003]與此問(wèn)題相關(guān)的井下工具有滾子扶正器、套管防磨接頭、套管防磨裝置、鉆具減阻器。滾子扶正器主要用于控制井眼軌跡，其外圍裝有三個(gè)滾輪，可以降低鉆具旋轉(zhuǎn)時(shí)的扭矩。由于其尺寸接近鉆頭，底部鉆具組合中最多裝三個(gè)，因此它在降低鉆具扭矩方面的能力是極其有限的。由于其滾輪只能沿扶正器作周向滾動(dòng)，所以在鉆具上下活動(dòng)時(shí)不能降低鉆具軸向方向的摩阻。套管防磨接頭，裝在套管段鉆具中，其外圍有滾珠，當(dāng)鉆具旋轉(zhuǎn)時(shí)，套管防磨接頭與套管內(nèi)壁接觸，它們之間為滾動(dòng)摩擦，能有效降低鉆具扭矩，同時(shí)還能減少套管和鉆具的磨損，對(duì)它們起到一定的保護(hù)作用。但滾珠只能沿套管防磨接頭本體作周向滾動(dòng)，鉆具上下活動(dòng)時(shí)則起不到降摩阻的作用。而且，該工具只限于套管內(nèi)使用。套管防磨裝置，固定在鉆桿本體上，靠近鉆桿接箍。它將鉆桿與套管隔離開(kāi)來(lái)，防止二者直接接觸，減少磨擦，對(duì)套管和鉆桿起到一定的保護(hù)作用。它與套管之間為滑動(dòng)摩擦，在降低鉆具摩阻方面效果甚微，它僅用于套管段鉆具中。鉆具減阻器，由鉆桿接箍、本體和滾筒組成。本體和滾筒之間的間隙裝有鋼球，鉆具旋轉(zhuǎn)時(shí)滾筒與本體之間的鋼球可以滾動(dòng)，減少了鉆具轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力，起到降低鉆具扭矩的效果。它的不足之處是不能降低鉆具上下活動(dòng)時(shí)的摩阻，還不能應(yīng)用于裸眼段鉆井中，該發(fā)明僅限于套管內(nèi)使用。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種能夠降低鉆具扭矩和摩阻的鉆具接頭，起到減輕鉆具和套管磨損、提高鉆井效率、降低鉆井作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)的作用。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種滾動(dòng)型鉆具接頭，其本體為設(shè)有上、下接頭的管狀體，本體的外管壁上均布有滾輪座，滾輪座上安裝有滾輪，滾輪的兩端為椎形體，滾輪表面凸出本體2-3mm。
[0006]所述的本體外管壁上的滾輪可以為兩排或兩排以上。
[0007]所述滾輪軸承的兩端安裝密封圈。
[0008]所述的滾輪軸線與本體軸線有一夾角α，其大小為30-60度。
[0009]所述的滾輪的兩端的椎形體的錐度為β，其大小為30-50度。
[0010]本實(shí)用新型的滾輪表面設(shè)計(jì)為斜坡造型，在鉆具上下活動(dòng)時(shí)，滾輪可以轉(zhuǎn)動(dòng)，將鉆具與井壁之間的滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)化為滾動(dòng)摩擦，大大降低鉆具縱向活動(dòng)時(shí)受到的摩阻。鉆具旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于滾輪有一定傾角和斜坡表面，可將側(cè)向受力轉(zhuǎn)化為正向受力，從而輕松轉(zhuǎn)動(dòng)，有效降低鉆具扭矩。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述:
[0013]由圖1可知，本實(shí)用新型為設(shè)有上、下接頭的管狀體，母扣1，公扣9。本體2的外管壁上均布有滾輪座8，滾輪座8上安裝有滾輪3，滾輪3的兩端為椎形體。
[0014]所述的本體2外管壁上的滾輪3可以為兩排或兩排以上，滾輪3表面高出本體
2-3mm。
[0015]滾輪3軸承的兩端安裝密封圈8。
[0016]所述的滾輪3軸線與本體2軸線有一夾角α，其大小為30_60度。
[0017]所述的滾輪表面有斜坡，斜度為β，其大小為30-50度。
[0018]在旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)過(guò)程中，滾輪3的斜坡6受到來(lái)自井壁的沖擊力，與井壁的迎合面較大，能將側(cè)向受力轉(zhuǎn)化為正向受力，使?jié)L輪3轉(zhuǎn)動(dòng)，降低鉆具扭矩。鉆具反轉(zhuǎn)的時(shí)候，滾輪3的斜坡5受力，同樣降低鉆具扭矩。鉆具向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，滾輪3斜坡4受力，向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，滾輪3的斜坡7受力，使?jié)L輪3轉(zhuǎn)動(dòng)，將鉆具與井壁的滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)換為滾動(dòng)摩擦，降低鉆具縱向活動(dòng)時(shí)的阻力。滾輪表面高出本體2-3mm，減少了鉆具與井壁的接觸面積，有利于防止鉆具粘卡。滾輪3兩端的密封圈，可防止鉆井液中的泥沙進(jìn)入滾輪內(nèi)部。
【權(quán)利要求】
1.一種滾動(dòng)型鉆具接頭，其本體(2)為設(shè)有上、下接頭的管狀體，其特征是:本體(2)的外管壁上均布有滾輪座(8 )，滾輪座(8 )上安裝有滾輪(3 )，滾輪(3 )的兩端為椎形體，滾輪(3)表面凸出本體2-3mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾動(dòng)型鉆具接頭，其特征是:所述的本體(2)外管壁上的滾輪(3)可以為兩排或兩排以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的滾動(dòng)型鉆具接頭，其特征是:滾輪(3)軸承的兩端安裝密封圈(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的滾動(dòng)型鉆具接頭，其特征是:所述的滾輪(3)軸線與本體(2)軸線有一夾角α，其大小為30-60度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的滾動(dòng)型鉆具接頭，其特征是:所述的滾輪(3)的兩端的椎形體的錐度為β，其大小為30-50度。
【文檔編號(hào)】E21B17/10GK203729906SQ201320675275
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】黃小儀, 施建國(guó), 王宏杰, 陳本順, 劉麗萍 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工集團(tuán)公司, 中石化中原石油工程有限公司鉆井二公司