CN204225796U - 随钻除岩屑减摩振动钻杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种随钻除岩屑减摩振动钻杆。该随钻除岩屑减摩振动钻杆包括钻杆本体和设置在钻杆本体两端的母螺纹接头和公螺纹接头，所述的钻杆本体表面依次设有第一流线型磨刃、第一螺旋槽道、第二螺旋槽道、第二流线型磨刃，第一流线型磨刃的相邻磨刃间形成导液槽，第二流线型磨刃的相邻磨刃间形成导液槽，第一螺旋槽道和第二螺旋槽道之间的本体上安装有承拉体，承拉体上安装有碟簧组。该结构可以减小钻进过程中的钻压损失，同时在钻杆钻进过程中产生振动效应，起到协助破岩，加快钻进速度的作用。

Description

随钻除岩屑减摩振动钻杆

技术领域：

本发明涉及的是石油钻井作业中的钻杆，具体涉及的是随钻除岩屑减摩振动钻杆。

背景技术：

随着石油行业的发展，越来越多容易开采的油藏被开发殆尽。为了获取更多的油气资源，只能开发利用复杂的、难以开采的区块。大斜度井和水平井就是应对复杂地层情况的钻井方法。然而，对于一些复杂井型的钻进，如大位移水平井、大斜度井等，由于重力的作用，钻杆总是靠着井壁(或套管)的，其接触面积比直井大很多，所产生的摩擦力和扭矩将会大大增加，同时通常有大量岩屑沉淀在井壁处，不但会增加钻井时所受的摩擦阻力，使得井下钻具组合的重力(钻压)不能有效传递到钻头，无法控制井眼轨迹，而且会造成多种井下复杂问题，甚至造成井下漏失、卡钻等恶性事故的发生，影响固井质量，甚至缩短油气井寿命。目前生产中针对上述问题主要是从钻井工艺优化以及钻井液优化两个方面加以解决，尚无有效减小摩阻、传递钻压、加快钻速的钻井工具。

实用新型内容：

为了解决现有技术所存在的技术问题，本实用新型提供一种随钻除岩屑减摩振动钻杆，使用该钻杆时减少了钻杆本体与井壁(或套管)的接触面积，有效的降低了摩擦力和扭矩，对钻杆有扶正作用避免钻柱屈曲的发生。六瓣流线型磨刃可以清除钻井过程中黏附在钻杆或套管上的岩屑，同时不伤害井壁或套管。增加螺旋槽道和导液槽，利用槽道结构增强环空流体的携岩能力，减少岩屑床的发生几率。碟簧组可减小钻进过程中的钻压损失，同时在钻杆钻进过程中产生振动，起到协助破岩，加快钻进速度的作用。

本实用新型的技术方案如下：该随钻除岩屑减摩振动钻杆包括钻杆本体和设置在钻杆本体两端的母螺纹接头和公螺纹接头，所述的钻杆本体表面依次设有第一流线型磨刃、第一螺旋槽道、第二螺旋槽道、第二流线型磨刃，第一流线型磨刃的相邻磨刃间形成导液槽，第二流线型磨刃的相邻磨刃间形成导液槽，第一螺旋槽道和第二螺旋槽道之间的本体上安装有承拉体，承拉体上安装有碟簧组。

上述方案中的第一螺旋槽道、第二螺旋槽道之间设置有一碟簧组；所述的碟簧组的外径小于第一螺旋槽道或者第二螺旋槽道的最大外径；所述碟簧组通过承拉体固定，并同时受到第一螺旋槽道、第二螺旋槽道的端面挤压预紧。

上述方案中第一螺旋槽道和第二螺旋槽道的螺旋槽分别为2-8圈，且各个螺旋槽的宽度和深度不完全一致，相差范围±10mm。第一流线型磨刃、第二流线型磨刃的磨刃形状分别均为流线型，第一流线型磨刃、第二流线型磨刃分别由相同的6瓣磨刃构成一组，各个磨刃之间的间距不完全一致，相差范围±10mm，第一流线型磨刃、第二流线型磨刃的最大直径分别小于母螺纹接头和公螺纹接头外径。

上述方案中第一螺旋槽道与所述第二螺旋槽道之间的本体螺纹连接，第一流线型磨刃、第一螺旋槽道、碟簧组、承拉体、第二螺旋槽道、第二流线型磨刃所组成的组合结构在钻杆本体上设置1-6处。

上述方案中随钻除岩屑减摩振动钻杆，其特征在于：所述的螺旋槽道的槽顶直径不大于母螺纹接头和公螺纹接头外径，螺旋槽道的槽底直径大于等于钻杆本体外径。

本实用新型具有如下优点：1、本实用新型在钻杆的表面增加螺旋槽道和导液槽，且螺旋槽道和导液槽的宽度和深度不完全一致，利用槽道结构能够改变环空流场的运动轨迹及产生的漩涡和紊流的特性，以便控制环空流体的流场特性，增强环空流体的携岩能力，减少岩屑床的发生几率。2、本实用新型在钻杆的表面增加六瓣流线型磨刃，该结构可以清除钻井过程中黏附在钻杆或套管上的岩屑，同时六瓣流线型磨刃的外径小于母螺纹接头和公螺纹接头外径，不刮伤井壁或套管。3、本实用新型在钻杆中增加碟簧组，该结构可以减小钻进过程中的钻压损失，同时在钻杆钻进过程中产生振动效应，起到协助破岩，加快钻进速度的作用。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中的六瓣流线型磨刃A-A剖面图；

图3是本实用新型中碟簧组安装于两个螺旋槽道之间的承拉体的结构示意图。

图中1-钻杆本体，2-母螺纹接头，3-第一流线型磨刃，4-公螺纹接头，5-承拉体，6-碟簧组，7-第一螺旋槽道，8-第二螺旋槽道，9-第二流线型磨刃，10-导液槽。

具体实施方式：

如图1、2、3所示，本实用新型公开了一种减摩降压除岩屑床钻杆。随钻除岩屑减摩振动钻杆包括钻杆本体1和设置在钻杆本体1两端的母螺纹接头2和公螺纹接头4，所述的钻杆本体1表面依次设有第一流线型磨刃3、第一螺旋槽道7、第二螺旋槽道8、第二流线型磨刃9，第一流线型磨刃3的相邻磨刃间形成导液槽10，第二流线型磨刃9的相邻磨刃间形成导液槽10，磨刃为六瓣流线型，各个磨刃之间的间距不完全一致，相差范围±10mm，第一流线型磨刃3、第二流线型磨刃9的最大直径分别小于母螺纹接头2和公螺纹接头4外径。六瓣流线型磨刃进行轴向切屑，清扫钻井过程中井筒环形空间径向残留的岩屑，确保钻遇复杂地层过程中环形空间的畅通，有效地降低钻井过程中钻杆受到的摩擦力和扭矩。第一螺旋槽道7和第二螺旋槽道8之间的钻杆本体1上安装有承拉体5，承拉体5上安装有碟簧组6。所述的碟簧组6的外径小于第一螺旋槽道7或者第二螺旋槽道8的最大外径；所述碟簧组6通过承拉体5固定，并同时受到第一螺旋槽道7、第二螺旋槽道8的端面挤压预紧。碟簧组6通过螺旋槽道两端定位并受端面挤压预紧，该装置可减小钻进过程中的钻压损失，同时在钻杆钻进过程中产生振动，起到协助破岩的作用。

所述的第一螺旋槽道7和第二螺旋槽道8的螺旋槽分别为2-8圈，且各个螺旋槽的宽度和深度不完全一致，相差范围±10mm。作为优选结构，螺旋槽不少于3圈。增加螺旋槽道，利用槽道结构增强环空流体的携岩能力，减少岩屑床的发生。突起的螺旋槽道边缘对钻杆有扶正作用，避免钻柱屈曲的发生，且减轻螺旋槽道的磨损。

所述第一螺旋槽道7与所述第二螺旋槽道8之间的钻杆本体1螺纹连接。第一流线型磨刃3、第一螺旋槽道7、碟簧组6、承拉体5、第二螺旋槽道8、第二流线型磨刃9所组成的组合结构在钻杆本体1上设置1-6处。

作为优选结构，所述的螺旋槽道7、8的槽顶直径不大于母螺纹接头2和公螺纹接头4外径，螺旋槽道7、8的槽底直径大于钻杆本体1外径。所述的碟簧组6的外径小于螺旋槽道的最大外径。

本实用新型使用时，宽度和深度不完全一致的螺旋槽道可以起到搅动钻井液、造成各螺旋槽道周围的钻井液流速不一致，形成紊流的作用，使得钻井液可以悬浮岩屑并将清除出钻进的环形空间，起到清洗减少岩屑床的作用。六瓣流线型磨刃可以清除钻井过程中黏附在钻杆或套管上的岩屑，同时六瓣流线型磨刃的外径小于母螺纹接头和公螺纹接头外径，不刮伤井壁或套管。碟簧组可以吸收和存储来自两端的弹性势能，减小钻进过程中的钻压损失，并在钻杆钻进过程中产生振动效应，起到协助破岩，加快钻进速度的作用。碟簧组中的碟簧可以进行更换，更换简单，使用方便。

Claims (6)

1.一种随钻除岩屑减摩振动钻杆，包括钻杆本体(1)和设置在钻杆本体(1)两端的母螺纹接头(2)和公螺纹接头(4)，其特征在于：所述的钻杆本体(1)表面依次设有第一流线型磨刃(3)、第一螺旋槽道(7)、第二螺旋槽道(8)、第二流线型磨刃(9)，第一流线型磨刃(3)的相邻磨刃间形成导液槽(10)，第二流线型磨刃(9)的相邻磨刃间形成导液槽(10)，第一螺旋槽道(7)和第二螺旋槽道(8)之间的钻杆本体(1)上安装有承拉体(5)，承拉体(5)上安装有碟簧组(6)。

2.根据权利要求1所述的随钻除岩屑减摩振动钻杆，其特征在于：在所述的第一螺旋槽道(7)、第二螺旋槽道(8)之间设置有一碟簧组(6)；所述的碟簧组(6)的外径小于第一螺旋槽道(7)或者第二螺旋槽道(8)的最大外径；所述碟簧组(6)通过承拉体(5)固定，并同时受到第一螺旋槽道(7)、第二螺旋槽道(8)的端面挤压预紧。

3.根据权利要求1所述的随钻除岩屑减摩振动钻杆，其特征在于：所述的第一螺旋槽道(7)和第二螺旋槽道(8)的螺旋槽分别为2-8圈，且各个螺旋槽的宽度和深度不完全一致，相差范围±10mm。

4.根据权利要求1所述的随钻除岩屑减摩振动钻杆，其特征在于：所述的第一流线型磨刃(3)、第二流线型磨刃(9)的磨刃形状分别均为流线型，第一流线型磨刃(3)、第二流线型磨刃(9)分别由相同的6瓣磨刃构成一组，各个磨刃之间的间距不完全一致，相差范围±10mm，第一流线型磨刃(3)、第二流线型磨刃(9)的最大直径分别小于母螺纹接头(2)和公螺纹接头(4)外径。

5.根据权利要求1所述随钻除岩屑减摩振动钻杆，其特征在于：所述第一螺旋槽道(7)与所述第二螺旋槽道(8)之间的本体钻杆(1)螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的随钻除岩屑减摩振动钻杆，其特征在于：所述的第一流线型磨刃(3)、第一螺旋槽道(7)、碟簧组(6)、承拉体(5)、第二螺旋槽道(8)、第二流线型磨刃(9)所组成的组合结构在钻杆本体(1)上设置1-6处。