CN104265194A - 一种全程滚动水平井降阻工具 - Google Patents

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    • E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
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    • E21B17/1085—Wear protectors; Blast joints; Hard facing

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Abstract

本发明涉及一种全程滚动水平井降阻工具。主要解决了现有技术中存在的现有水平井降阻工具使用效果差的问题。其特征在于：所述的本体（2）外壁上半部分及下半部分分别开有2条闭合椭圆形滚道，分别为上滚道（3）及下滚道（7），上滚道（3）及下滚道（7）内装有滚珠；每条滚道上开有侧口，侧口上部盖有盖板（5），盖板（5）通过螺钉（4）固定在本体（6）上；所述的本体（6）外壁上还开有若干排屑槽（2）。该全程滚动水平井降阻工具，在钻水平井的整个过程中将钻具与井眼间的滑动摩擦阻力改变为滚动摩擦阻力，能够大幅降低水平井摩阻。

Description

一种全程滚动水平井降阻工具
技术领域
本发明涉及石油钻井机械技术领域中一种水平井降阻工具，特别是一种全程滚动水平井降阻工具。
背景技术
目前国内外的水平井降阻工具主要是降阻减扭短节和水力震荡器。其中降阻减扭短节只在套管段达到了较好效果，对于水平井裸眼段并不适用，分析原因，一是未实现全程滚动摩擦，降阻效果差。二是在水平段使用时滑套被钻具压紧，增加了滑动摩擦阻力。三是滚轮数量少，当两个滚轮之间部位接触井眼底面时降阻效果差。水力震荡器的降阻效果显著，但是由于水力震荡器自身的震动短节、钻柱上数量众多的接头以及变径结构对井壁产生严重的刮削，极易引发井壁失稳，造成井壁掉块，导致卡钻事故。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服背景技术中存在的现有水平井降阻工具使用效果差的问题，而提供一种全程滚动水平井降阻工具，该全程滚动水平井降阻工具，在钻水平井的整个过程中将钻具与井眼间的滑动摩擦阻力改变为滚动摩擦阻力，能够大幅降低水平井摩阻。
本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：该全程滚动水平井降阻工具，包括上接头、下接头及本体，所述的本体上下端分别固定连接上接头及下接头，所述的本体外壁上半部分及下半部分分别开有2条闭合椭圆形滚道，分别为上滚道及下滚道，上滚道及下滚道内装有滚珠；每条滚道上开有侧口，侧口上部盖有盖板，盖板通过螺钉固定在本体上；所述的本体外壁上还开有若干排屑槽。
本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：该全程滚动水平井降阻工具由于采用上述结构，本体上设计有滚道和排屑槽，滚道允许滚珠沿特定方向自由滚动，排屑槽便于岩屑运移并且能够帮助清洁岩屑床。滚珠连续排布在本体的滚道承载壳内，滚道首尾相连，构成一个闭环，允许滚珠变换位置，从而实现滚珠的有效旋转，达到降低摩阻的目的。滚道有两条，呈交叉布置，这样能够避免拐角部位滚珠稀疏造成的钻杆接头与井眼底面直接接触，同时提高滚珠沿滚道滚动的效果。盖板取下后的空间能够放入滚珠，盖板装入后限制滚珠在滚道内活动，从而方便安装和更换滚珠。
附图说明：
附图1是本发明的结构示意图；
附图2是本发明的纵向截面图； 
附图3是沿附图2的A-A线剖视图。
图中：1-上接头，2-排屑槽，3-上滚道，4-螺钉，5-盖板，6-本体，7-下滚道，8-下接头，9-滚珠。
具体实施方式：
下面结合附图将对本发明作进一步说明：
附图1结合附图2、图3所示，该全程滚动水平井降阻工具包括上接头1、下接头8及本体6，所述的本体6上下端分别固定连接上接头1及下接头，所述的本体2外壁上半部分及下半部分分别开有2条闭合椭圆形滚道，分别为上滚道3及下滚道7，上滚道3及下滚道7内装有滚珠，滚道允许滚珠沿特定方向自由滚动；每条滚道上开有侧口，侧口上部盖有盖板5，盖板5通过螺钉4固定在本体6上，盖板取下后的空间能够放入滚珠，盖板装入后限制滚珠在滚道内活动，从而方便安装和更换滚珠；所述的本体6外壁上还开有若干排屑槽2，排屑槽便于岩屑运移并且能够帮助清洁岩屑床；所述的上滚道3及下滚道7空间夹角为900，允许滚珠变换位置，从而实现滚珠的有效旋转，达到降低摩阻的目的， 上滚道3及下滚道7空间夹角能够避免拐角部位滚珠稀疏造成的钻杆接头与井壁直接接触，同时提高滚珠沿滚道滚动的效果。所述的排屑槽2与上滚道3及下滚道7单独分布在本体6外壁上，即排屑槽2与上滚道3及下滚道7不重合、不交叉。
 该全程滚动水平井降阻工具，上接头与本体外壁为一体，实现降阻工具与上部钻具相连接；本体外壁的作用是抗拉抗扭，并承载其他功能部件；滚道首尾相连，构成一个闭环，允许滚珠沿特定方向自由滚动，滚道有两条，呈交叉布置，这样能够避免单条滚道拐角部位滚珠稀疏造成的钻杆接头与井眼底面直接接触，同时提高滚珠沿滚道滚动的效果；盖板槽方便滚珠的安装和更换，通过螺钉与盖板连接，盖板安装后滚珠被限制在滚道内活动；排屑槽便于岩屑运移并且能够帮助清洁岩屑床；下接头与本体外壁为一体，实现降阻工具与下部钻具相连接。

Claims (3)

1.一种全程滚动水平井降阻工具，包括上接头（1）、下接头（8）及本体（6），所述的本体（6）上下端分别固定连接上接头（1）及下接头，其特征在于：所述的本体（2）外壁上半部分及下半部分分别开有2条闭合椭圆形滚道，分别为上滚道（3）及下滚道（7），上滚道（3）及下滚道（7）内装有滚珠；每条滚道上开有侧口，侧口上部盖有盖板（5），盖板（5）通过螺钉（4）固定在本体（6）上；所述的本体（6）外壁上还开有若干排屑槽（2）。
2.根据权利要求1所述的全程滚动水平井降阻工具，其特征在于：所述的上滚道（3）及下滚道（7）空间夹角为900。
3.根据权利要求1所述的全程滚动水平井降阻工具，其特征在于：所述的排屑槽（2）与上滚道（3）及下滚道（7）单独分布在本体（6）外壁上。
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