CN212317887U - 一种用于钻井的扶正器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于钻井的扶正器，其包括扶正器本体，扶正器本体的外周壁上开设有多个螺旋槽，多个螺旋槽沿扶正器本体的圆周方向间隔排列，相邻的两个螺旋槽之间形成螺旋状的扶正条，扶正条两端的端面为倾斜面，倾斜面与扶正器本体的中心轴线之间形成的倒角为锐角。本实用新型通过将扶正条两端的端面设置为倾斜面，且该倾斜面相对于扶正器本体的中心轴线的倾斜角度为锐角，在钻井过程中，能够防止起下钻、滑动时扶正器在不规则井壁处挂卡，防止环空堵塞，降低卡钻发生的概率，降低卡钻风险，提高钻井效率。

Description

一种用于钻井的扶正器

技术领域

本实用新型涉及钻井技术领域，尤其是一种用于钻井的扶正器。

背景技术

丛式井组是提高天然气藏开发效果的主要途径之一，也是目前非常规天然气开采的主要井型，在大斜度井、大位移井和水平井的钻井过程中，但现有的扶正器很容易在不规则井壁处挂卡，常发生卡钻事故，若在井下遇卡、解卡过程中处理不当，会导致仪器、设备报废，尤其对于旋转导向等价格昂贵的设备，若报废会造成极大的经济损失，影响钻井效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于钻井的扶正器，以解决现有扶正器很容易在不规则井壁处挂卡的问题。

为达到上述目的，本实用新型提出一种用于钻井的扶正器，其包括扶正器本体，所述扶正器本体的外周壁上开设有多个螺旋槽，多个所述螺旋槽沿所述扶正器本体的圆周方向间隔排列，相邻的两个所述螺旋槽之间形成螺旋状的扶正条，所述扶正条两端的端面为倾斜面，所述倾斜面与所述扶正器本体的中心轴线之间形成的倒角为锐角。

如上所述的用于钻井的扶正器，其中，所述倒角小于或等于30°。

如上所述的用于钻井的扶正器，其中，多个所述扶正条在所述扶正器本体上的包角大于或等于270°且小于360°。

如上所述的用于钻井的扶正器，其中，所述包角大于或等于270°且小于或等于300°。

如上所述的用于钻井的扶正器，其中，所述扶正条的长度小于与所述扶正器配合使用的钻头直径的40％。

如上所述的用于钻井的扶正器，其中，所述扶正条的长度为203.2mm～406.4mm。

如上所述的用于钻井的扶正器，其中，所述扶正器本体的上端和下端分别连接有上接头和下接头，所述上接头的直径和所述下接头的直径均小于所述扶正器本体的直径，所述扶正条上端的倾斜面和所述扶正条下端的倾斜面分别与所述上接头的外侧面和所述下接头的外侧面相接，所述扶正条上端的倾斜面与所述上接头的外侧面之间通过第一圆弧过渡，所述扶正条下端的倾斜面与所述下接头的外侧面之间通过第二圆弧过渡。

如上所述的用于钻井的扶正器，其中，所述第一圆弧的曲率半径为R1，所述第二圆弧的曲率半径为R2，所述扶正条的高度为h，R1≥1/8·h，R2≥1/8·h。

如上所述的用于钻井的扶正器，其中，所述扶正条上端的倾斜面与所述扶正条的外侧面之间通过第三圆弧过渡，所述扶正条下端的倾斜面与所述扶正条的外侧面之间通过第四圆弧过渡，所述第三圆弧的曲率半径为R3，第四圆弧的曲率半径为R4，所述扶正条的高度为h，R3≥1/4·h，R4≥1/4·h。

如上所述的用于钻井的扶正器，其中，所述扶正条的外侧面上密布有耐磨齿。

本实用新型的用于钻井的扶正器的特点和优点是：

1、本实用新型中的扶正条用于在钻井过程中与井壁接触，螺旋状的扶正条具有较强的抗偏折能力，旋转阻力较小，利于钻屑上返；通过将扶正条两端的端面设置为倾斜面，且该倾斜面相对于扶正器本体的中心轴线的倾斜角度为锐角，在钻井过程中，能够防止起下钻、滑动时扶正器在不规则井壁处挂卡，防止环空堵塞，降低卡钻发生的概率，降低卡钻风险，提高钻井效率；

2、本实用新型通过将倾斜面与扶正器本体的中心轴线之间的倒角设置为小于或等于30°，能更有效地防止起下钻、滑动时扶正器在不规则井壁处挂卡，防止环空堵塞，进一步降低卡钻风险；

3、本实用新型通过将多个扶正条的包角设置为大于或等于270°且小于360°，能使钻井时的过流面积大于或等于井筒面积的25％，满足“视线通过法则”，扶正器滑动时不容易在不规则井壁处挂卡，循环清洁时能顺利通过岩屑床，防止环空堵塞；

4、本实用新型的扶正器尤其适合在大斜度井、大位移井和水平井的钻井过程中使用，能有效降低和减少钻井过程中卡钻的风险，提高了水平井造斜段和水平段钻井效率。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型的用于钻井的扶正器的一实施例的立体结构示意图；

图2是图1中扶正器的剖视图；

图3是图1中扶正器的俯视图；

图4是本实用新型中扶正条的外侧面的局部示意图。

主要元件标号说明：

1、扶正器本体；11、螺旋槽；12、扶正条；121、外侧面；13、倾斜面；

2、上接头；3、下接头；4、耐磨齿。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。其中，形容词性或副词性修饰语“上”和“下”、“顶”和“底”的使用仅是为了便于多组术语之间的相对参考，且并非描述对经修饰术语的任何特定的方向限制。另外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1、图2、图3所示，本实用新型提供一种用于钻井的扶正器，其包括扶正器本体1，扶正器本体1的外周壁上开设有多个螺旋槽11，多个螺旋槽11沿扶正器本体1的圆周方向间隔排列，相邻的两个螺旋槽11之间形成螺旋状的扶正条12，各扶正条12两端的端面均为倾斜面13，倾斜面13与扶正器本体1的中心轴线之间形成的倒角α为锐角。

本实用新型中，扶正条12用于在钻井过程中与井壁接触，螺旋状的扶正条12具有较强的抗偏折能力，旋转阻力较小，利于钻屑上返；通过将扶正条12两端的端面设置为倾斜面13，且该倾斜面13相对于扶正器本体1的中心轴线的倾斜角度为锐角，在钻井过程中，能够防止起下钻、滑动时扶正器在不规则井壁处挂卡，防止环空堵塞，降低卡钻发生的概率，降低卡钻风险，提高钻井效率。

如图1所示，进一步，倒角α小于或等于30°，能更有效地防止起下钻、滑动时扶正器在不规则井壁处挂卡，防止环空堵塞，进一步降低卡钻风险。例如倒角α为15°、20°、25°或30°。

如图1所示，在一个实施例中，多个扶正条12在扶正器本体1上的包角大于或等于270°且小于360°，这样设置能使钻井时的过流面积大于或等于井筒面积的25％，满足“视线通过法则”，可以理解为，将扶正器在水平面(即垂直于扶正器本体1的中心轴线的平面)上投影，其中相邻两个扶正条12的投影之间具有间隔而不重叠，这样扶正器滑动时不容易在不规则井壁处挂卡，循环清洁时能顺利通过岩屑床，防止环空堵塞，起下钻时将激动/抽汲压力降到最低，而且减少了转动时对套管或地层造成伤害，降低了卡钻发生概率。例如，包角为280°、300°、330°或350°。

进一步，包角大于或等于270°且小于或等于300°。

如图2所示，在一个实施例中，扶正条12的长度L小于与扶正器配合使用的钻头直径的40％，能防止环空堵塞，降低起下钻时激动/抽汲压力，减少对钻具组合的破坏。

如图2所示，进一步，扶正条12的长度L为203.2mm～406.4mm。

如图1、图2所示，在一个实施例中，扶正器本体1的上端和下端分别连接有上接头2和下接头3，上接头2的直径和下接头3的直径均小于扶正器本体1的直径，扶正条12上端的倾斜面13和扶正条12下端的倾斜面13分别与上接头2的外侧面和下接头3的外侧面相接，扶正条12上端的倾斜面13与上接头2的外侧面之间通过第一圆弧过渡(连接)，扶正条12下端的倾斜面13与下接头3的外侧面之间通过第二圆弧过渡(连接)，以防止扶正器转动时对套管或地层造成伤害。

如图1所示，进一步，扶正条12上端的倾斜面13与扶正条12的外侧面121之间通过第三圆弧过渡(连接)，扶正条12下端的倾斜面13与扶正条12的外侧面121之间通过第四圆弧过渡(连接)，以防止扶正器转动时对套管或地层造成伤害。

如图1所示，进一步，第一圆弧的曲率半径为R1，第二圆弧的曲率半径为R2，第三圆弧的曲率半径为R3，第四圆弧的曲率半径为R4，扶正条12的高度为h，R1≥1/8·h，R2≥1/8·h，R3≥1/4·h，R4≥1/4·h。

本实施例中，上接头2设有内螺纹，下接头3设有外螺纹，以便于连接在钻具上。

如图4所示，在一个实施例中，扶正条12的整个外侧面121上密布有耐磨齿4，这些耐磨齿4构成耐磨带，增强了扶正条12的耐磨性。例如耐磨齿4为硬质合金齿或金刚石齿，耐磨齿4可以镶嵌在扶正条12的外侧面121上，耐磨齿4的形状可以是圆柱形或长方体形。

其中，耐磨齿4之间具有空隙，这些空隙可以置换部分流体，供小岩屑颗粒通过。

如图2所示，在一个实施例中，扶正器为一体式结构，结构强度高，使用寿命长。例如扶正器的材质为硬质合金材料。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。而且需要说明的是，本实用新型的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本实用新型的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本实用新型理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。

Claims (10)

1.一种用于钻井的扶正器，其特征在于，所述扶正器包括扶正器本体，所述扶正器本体的外周壁上开设有多个螺旋槽，多个所述螺旋槽沿所述扶正器本体的圆周方向间隔排列，相邻的两个所述螺旋槽之间形成螺旋状的扶正条，所述扶正条两端的端面为倾斜面，所述倾斜面与所述扶正器本体的中心轴线之间形成的倒角为锐角。

2.如权利要求1所述的用于钻井的扶正器，其特征在于，所述倒角小于或等于30°。

3.如权利要求1所述的用于钻井的扶正器，其特征在于，多个所述扶正条在所述扶正器本体上的包角大于或等于270°且小于360°。

4.如权利要求3所述的用于钻井的扶正器，其特征在于，所述包角大于或等于270°且小于或等于300°。

5.如权利要求1所述的用于钻井的扶正器，其特征在于，所述扶正条的长度小于与所述扶正器配合使用的钻头直径的40％。

6.如权利要求5所述的用于钻井的扶正器，其特征在于，所述扶正条的长度为203.2mm～406.4mm。

7.如权利要求1至6任一项所述的用于钻井的扶正器，其特征在于，所述扶正器本体的上端和下端分别连接有上接头和下接头，所述上接头的直径和所述下接头的直径均小于所述扶正器本体的直径，所述扶正条上端的倾斜面和所述扶正条下端的倾斜面分别与所述上接头的外侧面和所述下接头的外侧面相接，所述扶正条上端的倾斜面与所述上接头的外侧面之间通过第一圆弧过渡，所述扶正条下端的倾斜面与所述下接头的外侧面之间通过第二圆弧过渡。

8.如权利要求7所述的用于钻井的扶正器，其特征在于，所述第一圆弧的曲率半径为R1，所述第二圆弧的曲率半径为R2，所述扶正条的高度为h，R1≥1/8·h，R2≥1/8·h。

9.如权利要求1至6任一项所述的用于钻井的扶正器，其特征在于，所述扶正条上端的倾斜面与所述扶正条的外侧面之间通过第三圆弧过渡，所述扶正条下端的倾斜面与所述扶正条的外侧面之间通过第四圆弧过渡，所述第三圆弧的曲率半径为R3，第四圆弧的曲率半径为R4，所述扶正条的高度为h，R3≥1/4·h，R4≥1/4·h。

10.如权利要求1至6任一项所述的用于钻井的扶正器，其特征在于，所述扶正条的外侧面上密布有耐磨齿。

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