CN110080693B - 一种钻具扶正器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种钻具扶正器，包括芯轴、轴承、轴瓦、支撑套和下接头。芯轴顶端与上部钻具连接，芯轴的底端与下接头的顶端连接，下接头的底端与下部钻具连接，轴承和轴瓦分别套设在芯轴的外周，支撑套套设在轴瓦的外周，并且支撑套内设有用于固定轴瓦的定位槽。能够减少钻具扶正器内部的摩擦阻力，并且容易更换易损件，从而能够降低钻井成本。
Description
技术领域
本发明属于石油工业机械技术领域，具体涉及一种钻具扶正器。
背景技术
钻具扶正器是石油钻井中防止井斜的重要工具，在钻井过程中对扶正器的工作外径尺寸要求严格，当工作外径磨小后，钻具扶正器即失去了作用，必须更换新的扶正器。现有的整体式扶正器耐磨带磨损较快，修复困难，修复周期长，一口井需要消耗多只扶正器，因此造成钻井成本高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种钻具扶正器，能够减少钻具扶正器内部的摩擦阻力，并且容易更换易损件，从而能够降低钻井成本。
为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种钻具扶正器，包括芯轴、轴承、轴瓦、支撑套和下接头。芯轴顶端与上部钻具连接，芯轴的底端与下接头的顶端连接，下接头的底端与下部钻具连接。轴承和轴瓦分别套设在芯轴的外周，支撑套套设在轴瓦的外周，并且支撑套内设有用于固定轴瓦的定位槽。
根据本发明的钻具扶正器，在钻井施工时，上部钻具带动芯轴、下接头和下部钻具旋转，可以施加钻压、传递扭矩，实现钻进，套设在轴瓦上的支撑套不旋转，起到对钻具的扶正作用，轴承和轴瓦可以减少芯轴与支撑套之间的摩擦力，从而可以增加钻具扶正器的使用寿命。另外，支撑套与井壁接触，在钻井施工中容易磨损造成外径不能满足钻井施工的要求，需要对支撑套进行更换，由于支撑套套设在轴瓦外周，因此更换支撑套更加方便快捷。因此避免了现有技术中整体式扶正器由于耐磨带磨损较快，修复困难，修复周期长，一口井需要消耗多只扶正器造成的钻井成本高的问题。
对于上述技术方案，还可进行如下所述的进一步的改进。
根据本发明的钻具扶正器，在一个优选的实施方式中，支撑套的外周设有齿状结构，下接头的顶端外周设有能够与支撑套端部形成配合的部分。支撑套内设有容纳弹性部件的安装槽，并且下接头能够在支撑套遇到阻力时压缩弹性部件向上移动带动支撑套一起旋转。
支撑套的外周设置为齿状结构，可以减少与井壁的接触面积，由面接触变为点接触，因此可以减少支撑套的磨损从而进一步提高钻具扶正器的使用寿命。另外，当上提钻具遇阻时，在阻力的作用下，支撑套在井内无法移动，下接头能够压缩弹性部件向上移动带动支撑套一起旋转，此时芯轴、下接头和支撑套一起旋转，支撑套的外周上的齿状结构可以刮削井壁，修整井壁尺寸，降低阻力，从而方便提出钻具，避免卡钻事故发生。
具体地，在一个优选的实施方式中，支撑套的底端构造为相间布置的卡扣结构，下接头的顶端具有能够与卡扣结构形成配合的卡槽结构。支撑套的底端和下接头的顶端采用卡扣和卡槽相配合的结构形式，有利于扭矩的传递。
具体地，在一个优选的实施方式中，弹性部件包括弹簧，弹簧套设在芯轴外周。弹性部件构造为弹簧结构，使得钻具扶正器的结构简单，组装和拆缷便捷。
进一步地，在一个优选的实施方式中，支撑套的外周构造为圆弧形的齿状结构。采用圆弧形的齿状结构一方面可以减少支撑套与井壁的接触面积，减低摩擦阻力，另一方面，在上提钻具遇阻时，使得支撑套的外表面刮削井壁效率更高。
进一步地，在一个优选的实施方式中，支撑套的外表面进行硬化处理。通过硬化处理可以进一步提高支撑套的耐磨性，从而延长支撑套的使用寿命。
具体地，在一个优选的实施方式中，轴承为推力轴承。采用推力轴承可以进一步减少芯轴与支撑套之间的摩擦，从而使得整个钻具扶正器的结构更加稳定可靠。
进一步地，在一个优选的实施方式中，芯轴的两端分别设有螺纹。芯轴两端分别采用螺纹连接的方式与下接头和钻具连接，可以使得钻具扶正器的安装和拆缷简单便捷。
进一步地，在一个优选的实施方式中，下接头的两端分别设有螺纹。下接头两端分别采用螺纹连接的方式与芯轴和钻具连接，可以使得钻具扶正器的安装和拆缷简单便捷。
与现有技术相比，本发明的优点在于：能够减少钻具扶正器内部的摩擦阻力，并且容易更换易损件，从而能够降低钻井成本。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1示意性显示了本发明实施例的钻具扶正器在钻井时的工作状态；
图2示意性显示了本发明实施例的钻具扶正器遇阻后，上提钻具时的工作状态。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，但并不因此而限制本发明的保护范围。
图1示意性显示了本发明实施例的钻具扶正器10在钻井时的工作状态。图2示意性显示了本发明实施例的钻具扶正器10遇阻后，上提钻具时的工作状态。
如图1和图2所示，本发明实施例的钻具扶正器10，包括芯轴1、轴承2、轴瓦3、支撑套4和下接头5。芯轴1顶端与上部钻具连接，芯轴1的底端与下接头5的顶端连接，下接头5的底端与下部钻具连接。轴承2和轴瓦3分别套设在芯轴1的外周，支撑套4套设在轴瓦3的外周，并且支撑套4内设有用于固定轴瓦3的定位槽41。本发明实施例的钻具扶正器，如图1所示，在钻井施工时，上部钻具带动芯轴、下接头和下部钻具旋转，可以施加钻压、传递扭矩，实现钻进，套设在轴瓦上的支撑套不旋转，起到对钻具的扶正作用，轴承和轴瓦可以减少芯轴与支撑套之间的摩擦力，从而可以增加钻具扶正器的使用寿命。另外，支撑套与井壁接触，在钻井施工中容易磨损造成外径不能满足钻井施工的要求，需要对支撑套进行更换，由于支撑套套设在轴瓦外周，因此更换支撑套更加方便快捷。因此避免了现有技术中整体式扶正器由于耐磨带磨损较快，修复困难，修复周期长，一口井需要消耗多只扶正器造成的钻井成本高的问题。进一步地，在一个优选的实施方式中，支撑套4的外表面进行硬化处理。通过硬化处理可以进一步提高支撑套的耐磨性，从而延长支撑套的使用寿命。具体地，在一个优选的实施方式中，轴承2为推力轴承。采用推力轴承可以进一步减少芯轴与支撑套之间的摩擦，从而使得整个钻具扶正器的结构更加稳定可靠。
本发明实施例的钻具扶正器10，在一个优选的实施方式中，支撑套4的外周设有齿状结构，下接头5的顶端外周设有能够与支撑套4端部形成配合的部分。支撑套4内设有容纳弹性部件6的安装槽42，并且下接头5能够在支撑套4遇到阻力时压缩弹性部件6向上移动带动支撑套4一起旋转。支撑套的外周设置为齿状结构，可以减少与井壁的接触面积，因此可以减少支撑套的磨损从而进一步提高钻具扶正器的使用寿命。另外，当上提钻具遇阻时，在阻力的作用下，支撑套在井内无法移动，下接头压缩弹性部件向上移动带动支撑套一起旋转，此时芯轴、下接头和支撑套一起旋转，支撑套的外周上的齿状结构可以刮削井壁，修整井壁尺寸，降低阻力，从而方便提出钻具，避免卡钻事故发生。
具体地，在一个优选的实施方式中，如图1和图2所示，支撑套4的底端构造为相间布置的卡扣结构43，下接头5的顶端具有能够与卡扣结构43形成配合的卡槽结构51。支撑套的底端和下接头的顶端采用卡扣和卡槽相配合的结构形式，有利于扭矩的传递。具体地，在一个优选的实施方式中，弹性部件6包括弹簧61，弹簧61套设在芯轴1外周。弹性部件构造为弹簧结构，使得钻具扶正器的结构简单，组装和拆缷便捷。进一步地，在一个优选的实施方式中，支撑套4的外周构造为波浪形的齿状结构。采用波浪形的齿状结构一方面可以减少支撑套与井壁的接触面积，减低摩擦阻力，另一方面，在上提钻具遇阻时，使得支撑套的外表面刮削井壁效率更高。
进一步地，在一个优选的实施方式中，本发明实施例的钻具扶正器10，芯轴1的两端分别设有螺纹。芯轴两端分别采用螺纹连接的方式与下接头和上部钻具连接，可以使得钻具扶正器的安装和拆缷简单便捷。下接头5的两端分别设有螺纹。下接头两端分别采用螺纹连接的方式与芯轴和下部钻具连接，可以使得钻具扶正器的安装和拆缷简单便捷。
根据上述实施例，可见，本发明涉及的钻具扶正器能够减少钻具扶正器内部的摩擦阻力，并且容易更换易损件，从而能够降低钻井成本。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (8)
1.一种钻具扶正器，其特征在于，包括：
芯轴，所述芯轴顶端与上部钻具连接；
下接头，所述下接头的顶端与所述芯轴的底端连接，所述下接头的底端与下部钻具连接；
支撑套，所述支撑套套设在所述芯轴的外周，在所述支撑套的内侧与所述芯轴之间设置有用于定位轴瓦的定位槽，所述支撑套构造为能更换的，所述支撑套的外周构造为用于与井壁接触的在纵向方向上呈波浪形的齿状结构；
轴承，所述轴承套设在所述芯轴的外周，并设置在所述支撑套的上端处；以及
所述轴瓦；所述轴瓦套设在所述芯轴的外周并设置在所述定位槽内；
其中，在钻井施工时，所述芯轴旋转而所述支撑套不旋转，对钻具起到扶正作用，所述轴承和所述轴瓦能够减少所述芯轴与所述支撑套之间的摩擦力。
2.根据权利要求1所述的钻具扶正器，其特征在于，所述下接头的顶端外周设有能够与所述支撑套端部形成配合的部分；
所述支撑套内设有容纳弹性部件的安装槽，并且所述下接头能够在所述支撑套遇到阻力时压缩所述弹性部件向上移动带动支撑套一起旋转。
3.根据权利要求2所述的钻具扶正器，其特征在于，所述支撑套的底端构造为相间布置的卡扣结构，所述下接头的顶端具有能够与所述卡扣结构形成配合的卡槽结构。
4.根据权利要求2或3所述的钻具扶正器，其特征在于，所述弹性部件包括弹簧，所述弹簧套设在所述芯轴外周。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的钻具扶正器，其特征在于，所述支撑套的外表面进行硬化处理。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的钻具扶正器，其特征在于，所述轴承为推力轴承。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的钻具扶正器，其特征在于，所述芯轴的两端分别设有螺纹。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的钻具扶正器，其特征在于，所述下接头的两端分别设有螺纹。
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