CN201246114Y - 减摩减扭钻井接箍 - Google Patents

Abstract

一种减摩减扭钻井接箍。为了克服现有定向井钻井作业过程中使用的接箍在复杂受力状态下容易损坏，不能起到减摩减阻作用的不足，本实用新型包括本体(1)、减摩套(4)、滚轮(5)，减摩套(4)外圆周均布有扶正带(14)，扶正带(14)中部凹槽中安装有滚轮(5)，本体(1)外圆周由上至下依次固定安装有挡圈(2)、内套(3)、挡圈(2)、下接头(7)；2个挡圈(2)之间的内套(3)外圆周上安装有减摩套(4)；减摩套(4)与内套(3)之间有径向滑动轴承(8)；减摩套(4)的上下两端面与挡圈(2)接触面为轴向平面轴承(9)。其有益效果是结构合理，能够有效降低水平井钻井、大位移井钻井、侧钻井作业中的摩阻和扭矩。

Description

减摩减扭钻井接箍

所属技术领域

本实用新型涉及一种油气勘探开发钻井工具，尤其是涉及一种定向井钻井、侧钻井作业使用的减摩减扭钻井接箍。

背景技术

随着钻井技术的不断进步，定向钻井技术得到越来越广泛的应用。在大位移井钻井、水平井钻井、侧开窗钻井作业中钻柱与井壁/套管之间产生比直井钻井作业大得多的扭矩和摩擦阻力，为了克服扭矩和摩擦阻力对钻井作业的影响，通常在钻柱上安装减摩减扭工具。目前公知的减摩减扭工具主要有：钻杆轴承短节、不旋转钻杆护箍和套管胶皮护箍，上述几种工具都具有降低扭矩作用，而对降低摩阻没有太大的作用。减扭工具大多是利用周向滚动轴承来减少扭矩，但工具在工作时滚动体和滚道受力不断重复、变化，容易导致轴承损坏，很难保证长时间旋转钻井作业的顺利进行。

2008年7月16日公开的中国发明专利申请《一种气体钻井减阻减振防断扶正接箍》，由安装在本体与外套之间的径向滚子轴承和轴向平面轴承，以及外套扶正带上安装的滚动轴承，使得本体与外套之间通过轴承产生相对转动，外套与套管/井壁在径向上相对静止，钻杆与套管/井壁通过滚动轴承接触，安装橡胶套，大大减小了钻柱传递的扭矩损失。但该接箍在钻井作业中，长时间受到摩擦阻力、大扭矩的作用，接箍中的轴承在复杂受力状态下很容易损坏，导致接箍不能起到减摩减阻的作用，影响钻井作业的正常进行。

实用新型内容

为了克服现有定向井钻井、侧钻井作业过程中使用的接箍在复杂受力状态下很容易损坏，导致接箍不能起到减摩减阻的作用，影响钻井作业的正常进行的不足，本实用新型提供一种减摩减扭钻井接箍，该减摩减扭钻井接箍具有轴向减摩、径向减扭双重作用，可有效降低旋转钻进时所产生的高扭矩，能够降低滑动钻进时存在的高摩阻和与井壁接触存在的径向载荷。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：减摩减扭钻井接箍包括本体、下接头、减摩套、滚轮、轴向平面轴承，本体与下接头固定连接，减摩套外圆周均布有扶正带，扶正带中部凹槽中安装有滚轮，本体外圆周由上至下依次安装有挡圈、内套、挡圈、下接头，挡圈、内套、下接头与本体固定连接；2个挡圈之间的内套外圆周上安装有减摩套；减摩套与内套之间有径向滑动轴承；减摩套的上下两端面与挡圈接触面为轴向平面轴承；滚轮轴线垂直于减摩套轴线，滚轮安装在滚轮轴上，滚轮轴与减摩套固定连接。

本实用新型的有益效果是，结构合理，能够有效降低水平井钻井、大位移井钻井、侧钻井作业中的摩阻和扭矩，提高钻井效率，降低生产成本。

附图说明

图1是本实用新型减摩减扭钻井接箍的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

图中：1.本体，2.挡圈，3.内套，4.减摩套，5.滚轮，6.滚轮轴，7.下接头，8.径向滑动轴承，9.轴向平面轴承，10.密封圈，11.定位螺钉，12.密封圈，13.键，14.扶正带。

具体实施方式

下面结合附图1～2和实施例对本实用新型作进一步说明。

本实用新型减摩减扭钻井接箍，包括本体1、下接头7、内套3、减摩套4、滚轮5、径向滑动轴承8、轴向平面轴承9，本体1外圆周由上至下依次安装有挡圈2、内套3、挡圈2，挡圈2、内套3不能与本体1发生相对转动，本体1下端与下接头7固定连接。2个挡圈2之间的内套3外圆周上安装有减摩套4；减摩套4与内套3之间有径向滑动轴承8；减摩套4的上下两端面与挡圈2接触面为轴向平面轴承9。

减摩套4外圆周均布有凸出的扶正带14，通常扶正带14的数量为3～5个。扶正带14中部的凹槽中安装有滚轮5，滚轮5的轴线垂直于减摩套4的轴线，滚轮5安装在滚轮轴6上；滚轮轴6与减摩套4固定连接，滚轮轴6与减摩套4螺纹连接。滚轮5沿减摩套4轴向排列，根据接箍长度确定安装滚轮5的数量，一般安装4～6个，2个一组成对安装效果更好。

安装在本体1上的挡圈2、内套3与本体1之间不能发生相对转动，一般通过键13连接；也可以采用挡圈2与本体1之间为通过键13连接，而内套3与本体1采用过盈配合方式防止内套3转动。

减摩套4与内套3之间有径向滑动轴承8，径向滑动轴承8分别靠近内套3的两端部，还可以在两个滚轮之间增加径向滑动轴承8；径向滑动轴承8的材质为具有较高耐磨性能的碳化物合金材料。在内套3靠近径向滑动轴承8两端处安装有密封圈10，密封圈10最好选用毛毡密封圈，能够有效防止钻井液和其他杂质的侵入径向滑动轴承8内，同时经过毡圈过滤的钻井液也能够起到润滑径向滑动轴承8的作用。

减摩套4的上下两端面与挡圈2接触面为轴向平面轴承9，轴向平面轴承9通常为嵌在减摩套4和挡圈2端面上的具有较高耐磨性能的碳化物合金材料。

本体1下端与下接头7固定连接，通常采用螺纹连接方式，为了确保连接的可靠性，待调整好接头7与本体1的位置后，再在接头7与本体1上安装径向定位螺钉11；在本体1下端与下接头7之间有安装密封圈12，能够有效防止钻井液进入。

在钻井作业时，本实用新型减摩减扭钻井接箍的本体1上端与钻杆固定连接、下接头7下端与钻杆固定连接，整个钻柱主要通过凸出的滚轮5与套管/井壁接触，而钻杆基本不与套管/井壁发生直接接触。由于径向滑动轴承8采用的碳化物合金材料具有良好的减摩性、耐磨性和抗咬合性。钻进时，本体1与减摩套4之间通过径向滑动轴承8、轴向平面轴承9接触相对转动，而减摩套4与套管/井壁在径向保持相对静止，因此钻柱与套管/井壁的滑动接触由本体1与减摩套4之间的滑动接触来代替，大大减少了钻柱传递的扭矩损失，钻柱与套管/井壁的径向力由径向滑动轴承8来承受，可有效降低旋转钻进时所产生的高扭矩问题，降低滑动钻进时存在的钻柱与井壁接触产生的径向载荷，延长使用周期。

Claims (8)

1.一种减摩减扭钻井接箍，包括本体、下接头、减摩套、滚轮、轴向平面轴承，本体与下接头固定连接，减摩套外圆周均布有扶正带，扶正带中部凹槽中安装有滚轮，其特征是：本体(1)外圆周由上至下依次安装有挡圈(2)、内套(3)、挡圈(2)、下接头(7)，挡圈(2)、内套(3)、下接头(7)与本体(1)固定连接；2个挡圈(2)之间的内套(3)外圆周上安装有减摩套(4)；减摩套(4)与内套(3)之间有径向滑动轴承(8)；减摩套(4)的上下两端面与挡圈(2)接触面为轴向平面轴承(9)。

2.根据权利要求1所述的减摩减扭钻井接箍，其特征是：所述滚轮(5)轴线垂直于减摩套(4)轴线，滚轮(5)安装在滚轮轴(6)上，滚轮轴(6)与减摩套(4)固定连接。

3.根据权利要求2所述的减摩减扭钻井接箍，其特征是：所述滚轮轴(6)与减摩套(4)螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的减摩减扭钻井接箍，其特征是：所述挡圈(2)通过键(13)与本体(1)连接，内套(3)与本体(1)过盈配合。

5.根据权利要求1所述的减摩减扭钻井接箍，其特征是：所述挡圈(2)、内套(3)、挡圈(2)通过键(13)与本体(1)连接。

6.根据权利要求4或5所述的减摩减扭钻井接箍，其特征是：所述内套(3)上的径向滑动轴承(8)两端安装有密封圈(10)。

7.根据权利要求6所述的减摩减扭钻井接箍，其特征是：所述密封圈(10)为毛毡密封圈。

8.根据权利要求7所述的减摩减扭钻井接箍，其特征是：所述下接头(7)与本体(1)螺纹连接，接头(7)与本体(1)上安装有定位螺钉(11)。

Images