CN212201929U - 一种双向减扭降阻短接 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双向减扭降阻短接，属石油、天然气钻井工具技术领域。它由上轴体、下轴体、耐磨环组件A和耐磨环组件B构成，上轴体上依次套装有上支撑壳体、上定位壳体、下定位壳体和下支撑壳体；上支撑壳体与上定位壳体之间的上轴体上安装有耐磨环组件A；上定位壳体与下定位壳体之间、下定位壳体与下支撑壳体之间的上轴体上分别安装有耐磨环组件B。该短接能有效降低钻柱与井壁之间的摩擦扭矩的特点，减小了钻柱上提、下放时的滑动摩阻，对稳定井下钻具，实现钻进作业中轴向、周向双向减阻，提高钻井效率具有积极的意义。

Description

一种双向减扭降阻短接

技术领域

本实用新型涉及一种双向减扭降阻短接，属石油、天然气钻井工具技术领域。

背景技术

在石油、天然气钻井作业中，尤其是深井、大斜度井、水平井的开发作业中，为稳定井下钻具，通常要使用扶正器。由于井下工作环境恶劣，受力情况复杂，钻柱与井壁之间通常会产生较大的摩阻，从而导致复合钻进时钻井扭矩增大，定向钻进时钻柱出现托压现象，严重时将使钻井作业不能正常进行；导致钻柱疲劳断裂、磨损腐蚀的现象也时有发生。目前的扶正器可以起到稳定井下钻具的作用，但在轴向及周向同时削减摩擦力的作用却并不明显。因此，减小钻井作业中的钻井扭矩，减小钻柱上提、下放摩阻已成为急待解决的问题；由此研发一种能在轴向、周向双向减阻的耐磨工具就十分必要。

发明内容

本实用新型的目的在于：提高一种可有效降低在深井、大斜度井、水平井钻井作业中，钻柱与井壁之间的摩擦扭矩，减小钻柱上提、下放的滑动摩阻，以稳定井下钻具，提高钻井效率的双向减扭降阻短接。

本实用新型的技术方案是：

一种双向减扭降阻短接，它由上轴体、下轴体、耐磨环组件A和耐磨环组件B构成，其特征在于：上轴体和下轴体之间相互螺纹连接，上轴体上依次套装有上支撑壳体、上定位壳体、下定位壳体和下支撑壳体；上支撑壳体与上定位壳体之间的上轴体上安装有耐磨环组件A；上定位壳体与下定位壳体之间、下定位壳体与下支撑壳体之间的上轴体上分别安装有耐磨环组件B。

所述的上支撑壳体和上定位壳体分别与耐磨环组件A抵触连接，以对耐磨环组件A进行轴向限位。

所述的上定位壳体和下定位壳体、下定位壳体和下支撑壳体分别与其对应的耐磨环组件B抵触连接，以对耐磨环组件B进行轴向限位。

所述的耐磨环组件A和耐磨环组件B分别由上轴承环、硬质合金齿、耐磨圈和下轴承环构成，下轴承环上设置有上轴承环，下轴承环和上轴承环的圆周上套装有耐磨圈，耐磨圈的圆周上贯穿状均布有硬质合金齿，耐磨圈分别与上轴承环和下轴承环滑动连接。

所述的硬质合金齿对应的下轴承环圆周上设置有合金齿环槽，硬质合金齿与合金齿环槽滑动连接，以对耐磨圈进行轴向限位。

所述的耐磨环组件A的下轴承环和上轴承环的中心孔为直孔。

所述的耐磨环组件B的下轴承环和上轴承环的中心孔为斜孔。

所述的上支撑壳体与上定位壳体对应耐磨环组件A的端面为平面。

所述的上定位壳体和下定位壳体、下定位壳体和下支撑壳体对应耐磨环组件B的端面为斜面。

所述的上轴体和下轴体分别为变径管状体。

本实用新型的有益效果是：

1.扶正井下钻柱，稳定钻具组合，使钻井作业安全高效进行；

2.降低滑动钻进时与井壁的滑动摩阻，从而减少托压现象使定向钻进顺利进行；

3.降低旋转钻进扭矩，使钻进扭矩能高效施加在钻头上。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图，

图2是本实用新型的剖视结构示意图；

图3是本实用新型的耐磨环组件A的剖视结构示意图；

图4是本实用新型的耐磨环组件B的剖视结构示意图。

图中：1、上轴体，2、下轴体，3、耐磨环组件A，4、耐磨环组件B，5、上支撑壳体，6、上定位壳体，7、下定位壳体，8、下支撑壳体，9、上轴承环，10、硬质合金齿，11、耐磨圈，12、下轴承环。

具体实施方式

该双向减扭降阻短接由上轴体1、下轴体2、耐磨环组件A3和耐磨环组件B4构成，上轴体1和下轴体2之间相互螺纹连接，上轴体1上依次套装有上支撑壳体5、上定位壳体6、下定位壳体7和下支撑壳体8；由于上轴体1和下轴体2分别为变径管状体。上轴体1通过通过变径台肩面配合下轴体2的尾部端面，对上支撑壳体5、上定位壳体6、下定位壳体7和下支撑壳体8进行轴向限位。

上支撑壳体5与上定位壳体6之间的上轴体1上安装有耐磨环组件A3；上支撑壳体5与上定位壳体6对应耐磨环组件A3的端面为平面；上支撑壳体5和上定位壳体6分别与耐磨环组件A3抵触连接，以对耐磨环组件A3进行轴向限位。

上定位壳体6与下定位壳体7之间、下定位壳体7与下支撑壳体8之间的上轴体1上分别安装有耐磨环组件B4。上定位壳体6和下定位壳体7、下定位壳体7和下支撑壳体8对应耐磨环组件B4的端面为斜面。上定位壳体6和下定位壳体7、下定位壳体7和下支撑壳体8分别与其对应的耐磨环组件B4抵触连接，以对耐磨环组件B4进行轴向限位。

该双向减扭降阻短接的耐磨环组件A3和耐磨环组件B4分别由上轴承环9、硬质合金齿10、耐磨圈11和下轴承环12构成，下轴承环12上设置有上轴承环9，下轴承环12和上轴承环9的圆周上活动套装有耐磨圈11，耐磨圈11的圆周上贯穿状均布有硬质合金齿10，耐磨圈11分别与上轴承环9和下轴承环12滑动连接。硬质合金齿10对应的下轴承环12圆周上设置有合金齿环槽，硬质合金齿10与合金齿环槽滑动连接，以对耐磨圈11进行轴向限位。

该双向减扭降阻短接的耐磨环组件A3的下轴承环12和上轴承环9的中心孔为直孔，耐磨环组件B4的下轴承环12和上轴承环9的中心孔为斜孔。装配时，耐磨环组件A3套装于上支撑壳体5与上定位壳体6之间的上轴体1上，耐磨环组件A3的上下端面垂直于上轴体1的轴心线。

上定位壳体6与下定位壳体7、下定位壳体7与下支撑壳体8对应的端面为斜面，即，在生产加工时，根据耐磨环组件B4的装配要求，加工成不同的倾角，使耐磨环组件B4在上轴体1上安装时偏向不同的角度（耐磨环组件B4中心轴X线与上轴体1的中心轴Y偏离20°~70°的角度，呈倾斜状态）；使其在工作中耐磨圈11可绕轴线自由转动，从而将滑动摩阻转化为滚动摩阻。

该双向减扭降阻短接的工作时安装连接在钻柱之间下入并钻进，定向钻进时，耐磨圈11通过接触点受到井壁轴向上的摩擦分力，即可将传统的滑动摩阻转化为滚动摩阻，由此大大减小了钻柱下入阻力，使钻压可以有效传递。旋转钻进时，由于耐磨环组件A3上的耐磨圈11可绕上轴体1自由转动，由此将钻柱与井壁之间的周向滑动摩阻转化为滚动摩阻，进而减小了旋转扭矩。该双向减扭降阻短接具有结构简单，能有效降低钻柱与井壁之间的摩擦扭矩的特点，减小了钻柱上提、下放时的滑动摩阻，解决了现有由于井下工作环境恶劣，受力情况复杂，钻柱与井壁之间通常会产生较大的摩阻，从而导致复合钻进时钻井扭矩增大，定向钻进时钻柱出现托压现象，严重时将使钻井作业不能正常进行的问题；对稳定井下钻具，实现钻进作业中轴向、周向双向减阻，提高钻井效率具有积极的意义。

Claims (9)

1.一种双向减扭降阻短接，它由上轴体（1）、下轴体（2）、耐磨环组件A（3）和耐磨环组件B（4）构成，其特征在于：上轴体（1）和下轴体（2）之间相互螺纹连接，上轴体（1）上依次套装有上支撑壳体（5）、上定位壳体（6）、下定位壳体（7）和下支撑壳体（8）；上支撑壳体（5）与上定位壳体（6）之间的上轴体（1）上安装有耐磨环组件A（3）；上定位壳体（6）与下定位壳体（7）之间、下定位壳体（7）与下支撑壳体（8）之间的上轴体（1）上分别安装有耐磨环组件B（4）。

2.根据权利要求1所述的一种双向减扭降阻短接，其特征在于：所述的上支撑壳体（5）和上定位壳体（6）分别与耐磨环组件A（3）抵触连接，以对耐磨环组件A（3）进行轴向限位。

3.根据权利要求1所述的一种双向减扭降阻短接，其特征在于：所述的上定位壳体（6）和下定位壳体（7）、下定位壳体（7）和下支撑壳体（8）分别与其对应的耐磨环组件B（4）抵触连接，以对耐磨环组件B（4）进行轴向限位。

4.根据权利要求1所述的一种双向减扭降阻短接，其特征在于：所述的耐磨环组件A（3）和耐磨环组件B（4）分别由上轴承环（9）、硬质合金齿（10）、耐磨圈（11）和下轴承环（12）构成，下轴承环（12）上设置有上轴承环（9），下轴承环（12）和上轴承环（9）的圆周上套装有耐磨圈（11），耐磨圈（11）的圆周上贯穿状均布有硬质合金齿（10），耐磨圈（11）分别与上轴承环（9）和下轴承环（12）滑动连接。

5.根据权利要求4所述的一种双向减扭降阻短接，其特征在于：所述的硬质合金齿（10）对应的下轴承环（12）圆周上设置有合金齿环槽，硬质合金齿（10）与合金齿环槽滑动连接，以对耐磨圈（11）进行轴向限位。

6.根据权利要求4所述的一种双向减扭降阻短接，其特征在于：所述的耐磨环组件A（3）的下轴承环（12）和上轴承环（9）的中心孔为直孔；所述的耐磨环组件B（4）的下轴承环（12）和上轴承环（9）的中心孔为斜孔。

7.根据权利要求2所述的一种双向减扭降阻短接，其特征在于：所述的上支撑壳体（5）与上定位壳体（6）对应耐磨环组件A（3）的端面为平面。

8.根据权利要求3所述的一种双向减扭降阻短接，其特征在于：所述的上定位壳体（6）和下定位壳体（7）、下定位壳体（7）和下支撑壳体（8）对应耐磨环组件B（4）的端面为斜面。

9.根据权利要求1所述的一种双向减扭降阻短接，其特征在于：所述的上轴体（1）和下轴体（2）分别为变径管状体。

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