CN201225094Y

CN201225094Y - 空气钻井修整器

Info

Publication number: CN201225094Y
Application number: CNU2008200644278U
Authority: CN
Inventors: 高先根
Original assignee: SICHUAN SIFANG XINGDA PETROLEUM EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: SICHUAN SIFANG XINGDA PETROLEUM EQUIPMENT CO Ltd
Priority date: 2008-07-24
Filing date: 2008-07-24
Publication date: 2009-04-22
Anticipated expiration: 2018-07-24

Abstract

本实用新型提供一种空气钻井修整器，包括主体、筋楞、连接孔以及硬质合金颗粒，连接孔内设置有内螺纹，硬质合金颗粒经内螺纹旋入连接孔内并与之固定连接，硬质合金颗粒上端露出连接孔，并且露出连接孔的高度为0.7mm～3mm，硬质合金颗粒的外形尺寸与连接孔的外形尺寸相适配，采用本实用新型来辅助空气钻井，不但解决了合金颗粒的可靠固定问题，还减小了钻具与井壁的摩擦，改善了钻井中卡钻的问题，更增加了空气钻井工作的安全性，大幅提高了空气钻井的工作效率，增加了生产效益，是一种集优质、高效、安全于一体，极具推广价值的空气钻井修整器。

Description

空气钻井修整器

技术领域

本实用新型涉及钻井、修井的井下工具，特别是欠平衡压力钻井中用来修整井壁以稳定钻杆、保护钻杆的空气钻井修整器。

背景技术

钻井修整器是钻探行业中常见的井下工具之一。钻井，常规方法是利用钻井液循环的方式工作，利用钻井液降温润滑同时冲出岩屑碎渣。在川渝地区上部地层钻井作业中，因地形相对复杂，常常遇到长段低压漏失带或者破碎性地层，采用常规方法就容易引起严重的井漏问题。由于漏失层段多、井段长以及没有特定的漏层位置，采用常规钻井液钻进时，钻井液不能正常循环，给钻井工程造成巨大损失。对于这类严重井漏，采用单一的常规钻井及堵漏的方法难以从根本解决问题，需要空气钻井、泡沫钻井、充气流体钻井等多种技术综合应用。空气钻井具有钻井液钻井所不具备的诸多优点。它是以空气作为介质，一方面能大幅提高钻井机械运转速度，另一方面作为循环介质的空气密度低，对井眼形成的压力较低，在钻井过程中不存在钻井液的漏失，能有效解决长段复杂地层的井漏问题，大幅度降低井漏复杂损失，加快钻井工程进度，提高油气勘探效益。

空气钻井是国际最新的先进技术，在我国引进较晚，目前还处于初级阶段。特别是四川地质环境非常复杂，配套设施还不够完善，在空气钻井的过程中，容易出现摩擦过大、卡钻或者造成井斜等多种问题，影响了钻井效率。这里，本实用新型就是针对空气钻井中使用的钻井修整器作出的改良与创新。

钻井修整器的主体部分为空心圆管形状，上下两端为与钻杆连接的连接部，围绕中段主体上设置有若干条各种形状的筋楞，一般由主体直接加工而成。各个筋楞环绕管状主体形成了整个工作面，这个工作面为柱面其直径大于钻杆外径，这样就能够起到支撑井壁保护钻杆的作用。一般筋楞的工作面上还镶嵌有若干高硬度的合金颗粒，用以加强筋楞切削、打磨井壁的效果。钻井修整器就是通过筋楞与井壁的摩擦来实现它的主要功能，但现有钻井修整器的合金颗粒固定方式不够完善，直接影响了它的具体工作效果。合金颗粒的镶嵌存在加工难度大、加工工序多以及使用寿命不长的问题，更加关键的是如果合金颗粒的固定方式不牢固，合金颗粒就容易出现破裂、松动甚至脱落，不但无法保证修整器的工作效果，还可能破坏其它钻具造成更大的损失。针对上述问题，我公司联合石油部门的专家教授，针对空气钻井实际工作中存在的各种问题进行了仔细的分析和研讨，研制出一种极具推广价值的新产品修整器。

发明内容

本实用新型旨在克服上述技术缺陷，特别是针对现在一般钻井修整器工作效果不佳的问题，提供了一种空气钻井修整器。采用本实用新型来辅助空气钻井，不但保证了修整器的修井效果，还解决了合金颗粒的可靠固定问题，更增加了空气钻井工作的安全性，大幅提高了空气钻井的工作效率，增加了生产效益，是一种集优质、高效、安全于一体，极具推广价值的空气钻井修整器。

本实用新型是通过下述技术方案实现的：

空气钻井修整器，包括筋楞、连接孔以及硬质合金颗粒，其特征在于：所述连接孔内设置有内螺纹，硬质合金颗粒置于连接孔内并与之固定连接；所述硬质合金颗粒上端露出连接孔，并且露出连接孔的高度为0.7mm～3mm。

所述硬质合金颗粒表面设置有外螺纹。

所述硬质合金颗粒的外形尺寸与连接孔的外形尺寸相适配，所述硬质合金颗粒经内外螺纹旋紧于连接孔内并与之固定连接。

所述硬质合金颗粒的下部外表面设置有与连接孔内螺纹相配合的外螺纹，所述硬质合金颗粒由下部旋紧于连接孔内并与之固定连接。

所述硬质合金颗粒为轴截面是矩形的圆柱形硬质合金颗粒、轴截面是三角形的锥台形硬质合金颗粒或者轴截面是“凸”形的台阶形硬质合金颗粒；

所述固定连接方式为胶接、粘接、铜焊、镍焊、钎焊、堆焊、镶焊或者薄铜焊。

本实用新型设计的关键就在于将修整器工作表面的合金颗粒设计为露出一定的高度，这样就能够达到更为良好的工作效果，即提高合金颗粒削磨井壁的效果更高效的修井。同时，通过设置的螺纹来增强合金颗粒的牢固性，使它能够安全可靠的工作并延长了整个修整器的使用寿命。技术方案中合金颗粒的固定方式主要包括以下几种：一种为合金颗粒为锥台形，外表面无螺纹，但它的圆形底面尺寸与连接孔螺纹相适配，通过底面旋入连接孔之后，再将合金颗粒焊接固定；另外一种为合金颗粒的尺寸和形状都与连接孔相适配，其间设置了内外螺纹，合金颗粒经螺纹配合紧密旋入，再牢固固定；还有一种为仅合金颗粒下部与连接孔的形状尺寸适配，并以外螺纹连接，再于上部缝隙中施焊。上述三种合金颗粒的设置方式为优选的实施方式，另外还有合金颗粒尺寸略小于连接孔等等的实施方式，需要根据不同的工作环境或者工作要求选用。

本实用新型的优点在于：

1、本实用新型中合金颗粒能够先以螺纹旋紧在连接孔内，再焊接固定，合金颗粒与筋楞的连接相当可靠，消除了合金颗粒松动、破裂、退让或者脱落带来的安全隐患，还延长了修整器的使用寿命。另外，合金颗粒通过螺纹来连接的方式也是对加工程序的优化，较之其它镶嵌方式减少了工序和工作强度，进一步提高了工作效率，降低了生产成本。

2、本实用新型合金颗粒露出表面0.7～3mm的独特设计，是经过长期的工作实践以及工作中创造性的改进得到的技术成果。因无法确定合金颗粒具体的工作效果，以及无法保证合金颗粒的牢固性，一般修整器选择合金颗粒微微露出或者不露出表面。本实用新型的独特设计既保证了钻井修整器的削磨效果，又不容易因露出太多而受损破裂，增加了修整器的寿命和安全性能。

3、本实用新型除以上效果很好以外，本身结构牢固可靠，增加了空气钻井修整器的安全性能和使用寿命，还降低了修整器的制造成本，具有更优良的性价比，适合大范围推广应用。

下面通过实施例与附图结合的方式，对本实用新型的上述内容再作进一步的详细说明，但不应该将下列实施例理解为本实用新型在上述主题的范围内仅仅局限于以这些具体实施例。在不脱离本实用新型上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应该包括在本实用新型的范围内。

附图说明：

图1为本实用新型中段水平剖面结构示意图。

图2为本实用新型图1中单个连接孔部分的剖面结构示意图。

图3为本实用新型实施例2的连接孔部分剖面结构示意图。

图4为本实用新型实施例3的连接孔部分剖面结构示意图。

图5为本实用新型实施例4的连接孔部分剖面结构示意图。

图6为本实用新型的轴向剖面结构示意图。

图7为本实用新型实施例的半剖面结构示意图。。

图8为本实用新型的使用状态示意图。

图中标记：1为合金颗粒，2为连接孔，3为筋楞，4为工作面，5为焊接。

具体实施方式

实施例1：

空气钻井修整器，主体支撑结构为管状，主体上下段为连接钻杆的连接部，主体中段为修整器工作部并且凸出设置有三条螺旋型筋楞3，筋楞3的工作面4上设置有若干用于镶嵌合金颗粒1的连接孔2，硬质合金颗粒1置于连接孔2中并与筋楞3焊接5固定，其特征在于：所述硬质合金颗粒1为圆柱形，其外形尺寸与连接孔2的外形尺寸相适配，所述硬质合金颗粒1外表面和连接孔2内壁设置有互相配合的内外螺纹，硬质合金颗粒1经螺纹紧密旋入连接孔2内再施焊接5固定，这样的合金颗粒1固定方式相当牢固即使破裂也不容易脱出，另外也简化了合金颗粒1的镶嵌加工程序；所述硬质合金颗粒1上端露出连接孔2，并且露出连接孔2的高度为0.7mm。

本实用新型中合金颗粒能够先以螺纹旋紧在连接孔内，再焊接固定，合金颗粒与筋楞的连接相当可靠，消除了合金颗粒松动、破裂、退让或者脱落带来的安全隐患，还延长了修整器的使用寿命。另外，合金颗粒通过螺纹来连接的方式也是对加工程序的优化，较之其它镶嵌方式减少了工序和工作强度，进一步提高了工作效率，降低了生产成本。本实用新型合金颗粒露出表面0.7mm的独特设计，是经过长期的工作实践以及工作中创造性的改进得到的技术成果。因无法确定合金颗粒具体的工作效果，以及无法保证合金颗粒的牢固性，一般修整器选择合金颗粒微微露出或者不露出表面。本实用新型的独特设计既保证了钻井修整器的削磨效果，又不容易因露出太多而受损破裂，增加了修整器的寿命和安全性能。本实用新型除以上效果很好以外，本身结构牢固可靠，增加了空气钻井修整器的安全性能和使用寿命，还降低了修整器的制造成本，具有更优良的性价比，适合大范围推广应用。

本实用新型设计的关键就在于将修整器工作表面的合金颗粒设计为露出一定的高度，这样就能够达到更为良好的工作效果，即提高合金颗粒削磨井壁的效果更高效的修井。同时，通过设置的螺纹来增强合金颗粒的牢固性，使它能够安全可靠的工作并延长了整个修整器的使用寿命。采用本实用新型来辅助空气钻井，不但保证了修整器的修井效果，还解决了合金颗粒的可靠固定问题，更增加了空气钻井工作的安全性，大幅提高了空气钻井的工作效率，增加了生产效益，是一种集优质、高效、安全于一体，极具推广价值的空气钻井修整器。

实施例2：

空气钻井修整器，主要包括用以连接支撑并沟通气流的呈管状的主体，主体中段凸出设置有直接由主体铣出的四条直棱型筋楞3，筋楞3的工作面4上设置有连接孔2，硬质合金颗粒1经连接孔2与筋楞3焊接5固定，其特征在于：所述硬质合金颗粒1为圆柱形硬质合金颗粒，其外形与连接孔2的外形相适配，但圆柱形的直径尺寸略小于连接孔2，所述硬质合金颗粒1置于连接孔2中，再于连接孔2与合金颗粒1的缝隙中施焊5固定，这样焊接5操作较容易并且焊接5的强度较好；所述硬质合金颗粒1上端露出连接孔2，并且露出连接孔2的高度为1.5mm。

本实用新型中合金颗粒以螺纹置于连接孔中，再焊接固定，合金颗粒与筋楞的连接相当可靠，消除了合金颗粒松动、破裂、退让或者脱落带来的安全隐患，还延长了修整器的使用寿命。另外，合金颗粒通过螺纹来连接的方式也是对加工程序的优化，较之其它镶嵌方式减少了工序和工作强度，进一步提高了工作效率，降低了生产成本。本实用新型合金颗粒露出表面1.5mm的独特设计，是经过长期的工作实践以及工作中创造性的改进得到的技术成果。因无法确定合金颗粒具体的工作效果，以及无法保证合金颗粒的牢固性，一般修整器选择合金颗粒微微露出或者不露出表面。本实用新型的独特设计既保证了钻井修整器的削磨效果，又不容易因露出太多而受损破裂，增加了修整器的寿命和安全性能。本实用新型除以上效果很好以外，本身结构牢固可靠，增加了空气钻井修整器的安全性能和使用寿命，还降低了修整器的制造成本，具有更优良的性价比，适合大范围推广应用。

实施例3：

空气钻井修整器，包括管状主体，主体中段凸出设置的四条螺旋型筋楞3，筋楞3工作面4上设置的连接孔2以及经连接孔2与筋楞3固定连接的硬质合金颗粒1，其特征在于：所述连接孔2内设置有内螺纹，所述硬质合金颗粒1为锥台形，锥台形底面圆的尺寸与连接孔2的尺寸相适配，硬质合金颗粒1经内螺纹旋入连接孔2内，再与连接孔2与合金颗粒1的缝隙间焊接5固定，这样通过内螺纹和锥台形合金颗粒1的组合，既方便了加工又保证了焊接5的牢固性；所述硬质合金颗粒1上端露出连接孔2，并且露出连接孔2的高度为3mm。

本实用新型中合金颗粒能够先以螺纹旋紧在连接孔内，再焊接固定，合金颗粒与筋楞的连接相当可靠，消除了合金颗粒松动、破裂、退让或者脱落带来的安全隐患，还延长了修整器的使用寿命。另外，合金颗粒通过螺纹来连接的方式也是对加工程序的优化，较之其它镶嵌方式减少了工序和工作强度，进一步提高了工作效率，降低了生产成本。本实用新型合金颗粒露出表面3mm的独特设计，是经过长期的工作实践以及工作中创造性的改进得到的技术成果。因无法确定合金颗粒具体的工作效果，以及无法保证合金颗粒的牢固性，一般修整器选择合金颗粒微微露出或者不露出表面。本实用新型的独特设计既保证了钻井修整器的削磨效果，又不容易因露出太多而受损破裂，增加了修整器的寿命和安全性能。本实用新型除以上效果很好以外，本身结构牢固可靠，增加了空气钻井修整器的安全性能和使用寿命，还降低了修整器的制造成本，具有更优良的性价比，适合大范围推广应用。

实施例4：

空气钻井修整器，包括管状主体且主体中段为腰鼓形，三条腰鼓形螺旋筋楞3，筋楞3工作面4上设置的连接孔2以及经连接孔2与筋楞3固定连接的硬质合金颗粒1，其特征在于：所述连接孔2内设置有内螺纹，所述硬质合金颗粒1为轴截面为“凸”形的台阶形硬质合金颗粒，包括下部作为底座的较大直径圆柱形和上部作为牙端的直径较小的圆柱形，且下部圆柱形的尺寸形状与连接孔2相适配。合金颗粒1采用这样结构的目的是，即保证了下部与连接孔2之间无缝隙不易动摇，上端又和连接孔2留出了焊缝，使焊接5更牢固并更容易。这样的结构是实施例3中锥台形结构的进一步强化，另外还可以在下部添加外螺纹再次提升整个合金颗粒1的牢固性。硬质合金颗粒1经内螺纹置入连接孔2内，通过上部的缝隙焊接5固定；所述硬质合金颗粒1上端露出连接孔2，并且露出连接孔2的高度为3mm。

本实用新型中合金颗粒分为上下两段的结构是锥台形的进一步变形，充分照顾到了合金颗粒的加工方式和使用性能。合金颗粒与筋楞的连接相当可靠，消除了合金颗粒松动、破裂、退让或者脱落带来的安全隐患，还延长了修整器的使用寿命。另外，合金颗粒通过螺纹来连接的方式也是对加工程序的优化，较之其它镶嵌方式减少了工序和工作强度，进一步提高了工作效率，降低了生产成本。本实用新型合金颗粒露出表面3mm的独特设计，是经过长期的工作实践以及工作中创造性的改进得到的技术成果。因无法确定合金颗粒具体的工作效果，以及无法保证合金颗粒的牢固性，一般修整器选择合金颗粒微微露出或者不露出表面。本实用新型的独特设计既保证了钻井修整器的削磨效果，又不容易因露出太多而受损破裂，增加了修整器的寿命和安全性能。本实用新型除以上效果很好以外，本身结构牢固可靠，增加了空气钻井修整器的安全性能和使用寿命，还降低了修整器的制造成本，具有更优良的性价比，适合大范围推广应用。

本实用新型不限于上述实施方式。

Claims

1、空气钻井修整器，包括筋楞(3)、连接孔(2)以及硬质合金颗粒(1)，其特征在于：所述连接孔(2)内设置有内螺纹，硬质合金颗粒(1)置于连接孔(2)内并与之固定连接；所述硬质合金颗粒(1)上端露出连接孔(2)，并且露出连接孔(2)的高度为0.7mm～3mm。

2、根据权利要求1所述的空气钻井修整器，其特征在于：所述硬质合金颗粒(1)表面设置有外螺纹。

3、根据权利要求2所述的空气钻井修整器，其特征在于：所述硬质合金颗粒(1)的外形尺寸与连接孔(2)的外形尺寸相适配，所述硬质合金颗粒(1)经内外螺纹旋紧于连接孔(2)内并与之固定连接。

4、根据权利要求2所述的空气钻井修整器，其特征在于：所述硬质合金颗粒(1)的下部外表面设置有与连接孔(2)内螺纹相配合的外螺纹，所述硬质合金颗粒(1)由下部旋紧于连接孔(2)内并与之固定连接。

5、根据权利要求3或4所述的空气钻井修整器，其特征在于：所述硬质合金颗粒(1)为圆柱形硬质合金颗粒、锥台形硬质合金颗粒或者台阶形硬质合金颗粒。

6、根据权利要求5所述的空气钻井修整器，其特征在于：所述固定连接方式为胶接、粘接、铜焊、镍焊、钎焊、堆焊、镶焊或者薄铜焊。