CN220849577U - 一种防卡防掉钻铤 - Google Patents

Abstract

本申请属于石油、天然气钻探技术领域，特别涉及一种防卡防掉钻铤，其包括接头本体、螺旋体和钻铤本体，所述接头本体与螺旋体一端相连，所述螺旋体另一端与钻铤本体连接，所述螺旋体的外径大于钻铤本体外径，所述螺旋体上设置有螺旋导流槽和硬质合金齿。本申请在接卸或起下钻铤作业中并且可以不用安全卡瓦，直接坐卡瓦，卡住并悬挂在井内的钻铤，能够大大减少作业程序，减轻人工劳动强度，提高起下钻时效，避免在表层钻进时停泵时间长所导致的沉砂卡钻以及裸眼井段钻具被粘附卡钻。

Description

一种防卡防掉钻铤

技术领域

本申请属于石油、天然气钻探技术领域，特别涉及一种防卡防掉钻铤。

背景技术

在石油、天然气钻井作业中，钻具组合中离不开处于钻柱最下部的钻铤，其主要作用是：1.给钻头施加钻压；2.保证钻具在压缩条件下的必要强度；3.减轻钻头的振动、摆动和跳动，使钻头平稳的工作；4.控制井斜。在起下钻铤作业时，井口操作必须使用卡瓦和安全卡瓦，并配合提升短接进行提升和下放，且操作程序繁琐，易将井口手工具掉落井内造成落物卡钻；如卡瓦牙磨损或安全卡瓦未卡平、卡紧、卡牢，以及司钻刹把操作不平稳，对扣时下放钻柱过猛冲撞钻铤母接头台阶，轻者造成钻铤母接头台阶损坏，重者造成钻铤掉落入井事故；又由于在表层钻进中，常使用低密度无固相钻井液，使用卡瓦和安全卡瓦配合坐卡连接钻铤时间长，长时间停泵会导致沉砂卡钻。

现有专利如申请号为CN202320562650.X，申请日为2023-03-21，名称为《一种耐高温石油无磁钻铤》的实用新型专利，其技术方案为：本实用新型涉及无磁钻铤技术领域，且公开了一种耐高温石油无磁钻铤，包括无磁钻铤，实施无磁环境，为测量仪器提供无磁环境；护筒，连接在无磁钻铤，所述护筒用于减少无磁钻铤的外表壁与外界环境直接接触，所述护筒包括多个防护片，可单独更换损坏的防护片；锁定组件，连接在无磁钻铤上。上述专利虽然对钻铤进行改进，但是其并没有针对卡钻等问题进行改善，所以综上所述，现有的钻铤结构严重制约了钻井作业的正常进行和提速提效。

发明内容

为了克服现有的技术存在的上述问题，现在提出一种防卡防掉钻铤。

为实现上述技术效果，本申请的技术方案如下：

一种防卡防掉钻铤，包括接头本体、螺旋体和钻铤本体，所述接头本体与螺旋体一端相连，所述螺旋体另一端与钻铤本体连接，所述螺旋体的外径大于钻铤本体外径，所述螺旋体上设置有螺旋导流槽和硬质合金齿。

进一步地，所述螺旋体上设置有多个螺旋带，所述螺旋导流槽位于相邻的螺旋带之间。

进一步地，所述螺旋体的纵截面为椭圆形。

进一步地，所述螺旋带的表面镶嵌有硬质合金齿。

再进一步地，所述螺旋带表面中间部分的硬质合金齿分布密集，所述螺旋带表面上下两端的硬质合金齿分布稀疏。

进一步地，所述接头本体一端设置有母螺纹，所述钻铤本体一端设置有公螺纹。

进一步地，所述钻铤本体的外侧表面从上部到下部设置有螺旋沟槽，所述螺旋沟槽均匀分布在钻铤本体的外侧面表上。

进一步地，所述接头本体、螺旋体和钻铤本体为一体式结构。

进一步地，所述螺旋体的长度为150mm~200mm，螺旋体外径比钻铤本体的外径大13mm~35mm，且螺旋体外径比所使用的钻头外径小15mm及以上，距接头本体一端的母螺纹台阶面距离为300mm~400mm。

再进一步地，接头本体一端的母螺纹为右旋螺纹，所述钻铤本体一端的公螺纹为右旋螺纹，钻铤本体外侧表面上的螺旋沟槽为右螺旋沟槽，所述螺旋体上的螺旋带旋向为向右旋，所述螺旋带的螺旋角为35°～55°。

再进一步地，接头本体一端的母螺纹为左旋螺纹，所述钻铤本体一端的公螺纹为左旋螺纹，钻铤本体外侧表面上的螺旋沟槽为左螺旋沟槽，所述螺旋体上的螺旋带旋向为向左旋，所述螺旋带的螺旋角为35°～55°。

本申请的优点在于：

1、本申请在接卸或起下钻铤作业中并且可以不用安全卡瓦，直接坐卡瓦，卡住并悬挂在井内的钻铤，能够大大减少作业程序，减轻人工劳动强度，提高起下钻时效，避免在表层钻进时停泵时间长所导致的沉砂卡钻以及裸眼井段钻具被粘附卡钻。

2、本申请的防卡防掉钻铤避免了接、卸安全卡瓦，减少井口使用手工具时掉落入井的风险；加快了起下钻铤速度，避免长时间停泵所导致的沉砂卡钻。

3、本申请在钻进过程中，在裸眼井段中形成支撑，有效克服了定向钻进时托压的问题；减少了钻具与井壁间的接触面积，有效预防粘附卡钻的发生。

4、本申请的结构增加钻具与井壁间的液体流量、增加钻铤处钻井液的携砂能力，有效地减少钻铤本体外径的磨损，延长其使用寿命；并且具有倒划眼和辅助钻头进行正划眼的功能。

5、本申请的接头本体、螺旋体和钻铤本体可以为一体式结构，经过多个工序加工出完整的钻铤结构，避免了钻铤整体结构在钻井过程中出现应力薄弱点。

附图说明

图1为本实用新型所提供的防卡防掉钻铤示意图（正扣）。

图2为本实用新型所提供的防卡防掉钻铤示意图（反扣）。

图中：1-母螺纹、2-接头本体、3-螺旋体、4-螺旋带、5-螺旋导流槽、6-钻铤本体、7-螺旋沟槽、8-公螺纹。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例1

如图1所示，一种防卡防掉钻铤包括接头本体2、螺旋体3和钻铤本体6，所述接头本体2与螺旋体3一端相连，所述螺旋体3另一端与钻铤本体6连接，所述螺旋体3的外径大于钻铤本体6外径，所述螺旋体3上设置有螺旋导流槽5和硬质合金齿。本申请在接卸或起下钻铤作业中并且可以不用安全卡瓦，直接坐卡瓦，卡住并悬挂在井内的钻铤，能够大大减少作业程序，减轻人工劳动强度，提高起下钻时效，避免在表层钻进时停泵时间长所导致的沉砂卡钻以及裸眼井段钻具被粘附卡钻。

实施例2

如图1所示，一种防卡防掉钻铤包括接头本体2、螺旋体3和钻铤本体6，所述接头本体2与螺旋体3一端相连，所述螺旋体3另一端与钻铤本体6连接，所述螺旋体3的外径大于钻铤本体6外径，所述螺旋体3上设置有螺旋导流槽5和硬质合金齿。

螺旋体3上设置有多个螺旋带4，所述螺旋导流槽5位于相邻的螺旋带4之间，所述螺旋导流槽5的螺旋角为35°～55°。螺旋体3的纵截面为椭圆形。

螺旋带4的表面镶嵌有硬质合金齿。螺旋带4表面中间部分的硬质合金齿分布密集，所述螺旋带4表面上下两端的硬质合金齿分布稀疏。接头本体2一端设置有母螺纹1，所述钻铤本体6一端设置有公螺纹8。

钻铤本体6的外侧表面从上部到下部设置有螺旋沟槽7，所述螺旋沟槽7均匀分布在钻铤本体6的外侧面表上。

接头本体2、螺旋体3和钻铤本体6为一体式结构，经过多个工序加工出完整的钻铤结构。也可以是各个部件单独加工后组合在一起，具体组合方式可以用本领域技术人员公知的技术手段实现。

螺旋体3的长度为150mm~200mm，螺旋体3外径比钻铤本体6的外径大13 mm~35mm，且螺旋体3外径比所使用的钻头外径小15mm及以上，距接头本体2一端的母螺纹1台阶面距离为300mm~400mm。

本申请在接卸或起下钻铤作业中并且可以不用安全卡瓦，直接坐卡瓦，卡住并悬挂在井内的钻铤，能够大大减少作业程序，减轻人工劳动强度，提高起下钻时效，避免在表层钻进时停泵时间长所导致的沉砂卡钻以及裸眼井段钻具被粘附卡钻。

本申请的防卡防掉钻铤避免了接、卸安全卡瓦，减少井口使用手工具时掉落入井的风险；加快了起下钻铤速度，避免长时间停泵所导致的沉砂卡钻。

本申请在钻进过程中，在裸眼井段中形成支撑，有效克服了定向钻进时托压的问题；减少了钻具与井壁间的接触面积，有效预防粘附卡钻的发生。

本申请的结构增加钻具与井壁间的液体流量、增加钻铤处钻井液的携砂能力，有效地减少钻铤本体6外径的磨损，延长其使用寿命；并且具有倒划眼和辅助钻头进行正划眼的功能。

实施例3

参照图1，一种防卡防掉钻铤为正扣防卡防掉钻铤，包括母螺纹1、接头本体2、螺旋体3、螺旋带4、螺旋导流槽5、钻铤本体6、螺旋沟槽7、公螺纹8，其特征在于：所述母螺纹1和公螺纹8为右旋钻具螺纹，分别与上、下钻具连接；所述接头本体2其长度为300mm~400mm，上部设计有母螺纹1，既能满足井口接、卸钻具所需的操作空间，又留有母螺纹修扣的余地，可以延长钻铤使用寿命，提高钻井效率；所述螺旋体3旋向为右旋，由三条螺旋带和三条螺旋导流槽组成，长度为150mm ~200mm，螺旋体外径比钻铤本体大13 mm~35mm，且比所使用的钻头外径小15mm及以上，能促进钻井液和岩屑加速产生螺旋状流动，增强岩屑运动的动力，防止岩屑堆积所造成的沉砂卡钻；并且在裸眼段形成支撑点，减少井内下部钻具与井壁的接触面积，防止粘附卡钻的发生；而且还具有倒划眼和辅助钻头进行划眼的功能；所述螺旋带4旋向为右旋，宽50 mm~80mm，其螺旋角为35°～55°，纵截面为椭圆形，具有稳定钻具振动、降低钻井扭矩和起下钻摩阻的作用，同时还具有对大颗粒岩屑重复破碎的能力，便于岩屑的携带和顺利排出；螺旋带表面以中间密集和两端稀疏的原则镶嵌硬质合金齿，不仅可以确保硬度、韧性和抗腐蚀性，还能有效地提高螺旋体的耐磨性能；所述螺旋导流槽5旋向为右旋，分布于三条螺旋带之间，所述钻铤本体6外圆表面均匀分布3条右旋螺旋沟槽；所述螺旋沟槽7其螺旋角为40°，其从螺旋体的下方500mm处螺旋延伸到距公螺纹台阶上部500mm，能够减少钻铤与井壁的接触面积，并且能使钻井液围绕钻铤自由的流动，以平衡压力避免形成阻滞，进一步的降低发生粘附卡钻风险。

实施例4

参照图2，一种防卡防掉钻铤为反扣防卡防掉钻铤，包括母螺纹1、接头本体2、螺旋体3、螺旋带4、螺旋导流槽5、钻铤本体6、螺旋沟槽7、公螺纹8，其特征在于：所述母螺纹1和公螺纹8为左旋钻具螺纹，分别与上、下钻具连接；所述接头本体2其长度为300mm~400mm，上部设计有母螺纹1，既能满足井口接、卸钻具所需的操作空间，又留有母螺纹修扣的余地，可以延长钻铤使用寿命，提高钻井效率；所述螺旋体3旋向为左旋，由三条螺旋带和三条螺旋导流槽组成，长度为150mm~200mm，螺旋体外径比钻铤本体大13~35mm，且比所使用的钻头外径小15mm及以上，能促进钻井液和岩屑加速产生螺旋状流动，增强岩屑运动的动力，防止岩屑堆积所造成的沉砂卡钻；并且在裸眼段形成支撑点，减少井内下部钻具与井壁的接触面积，防止粘附卡钻的发生；而且还具有倒划眼和辅助钻头进行划眼的功能；所述螺旋带4旋向为左旋，宽50mm~80mm，其螺旋角为35°～55°，纵截面为椭圆形，具有稳定钻具振动、降低钻井扭矩和起下钻摩阻的作用，同时还具有对大颗粒岩屑重复破碎的能力，便于岩屑的携带和顺利排出；螺旋带表面以中间密集和两端稀疏的原则镶嵌硬质合金齿，不仅可以确保硬度、韧性和抗腐蚀性，还能有效地提高螺旋体的耐磨性能；所述螺旋导流槽5旋向为左旋，分布于三条螺旋带之间，所述钻铤本体6外圆表面均匀分布3条左旋螺旋沟槽；所述螺旋沟槽7其螺旋角为40°，其从螺旋体的下方500mm处螺旋延伸到距公螺纹台阶上部500mm，能够减少钻铤与井壁的接触面积，并且能使钻井液围绕钻铤自由的流动，以平衡压力避免形成阻滞，进一步的降低发生粘附卡钻风险。

Claims (7)

1.一种防卡防掉钻铤，其特征在于：包括接头本体（2）、螺旋体（3）和钻铤本体（6），所述接头本体（2）与螺旋体（3）一端相连，所述螺旋体（3）另一端与钻铤本体（6）连接，所述螺旋体（3）的外径大于钻铤本体（6）外径，所述螺旋体（3）上设置有螺旋导流槽（5）和硬质合金齿；

所述接头本体（2）、螺旋体（3）和钻铤本体（6）为一体式结构；

所述钻铤本体（6）的外侧表面从上部到下部设置有螺旋沟槽（7），所述螺旋沟槽（7）均匀分布在钻铤本体（6）的外侧面表上；

所述螺旋体（3）的长度为150mm~200mm，螺旋体（3）外径比钻铤本体（6）的外径大13 mm~35mm，且螺旋体（3）外径比所使用的钻头外径小15mm及以上，距接头本体（2）一端的母螺纹（1）台阶面距离为300mm~400mm。

2.根据权利要求1所述的一种防卡防掉钻铤，其特征在于：所述螺旋体（3）上设置有多个螺旋带（4），所述螺旋导流槽（5）位于相邻的螺旋带（4）之间。

3.根据权利要求1所述的一种防卡防掉钻铤，其特征在于：所述螺旋体（3）的纵截面为椭圆形。

4.根据权利要求2所述的一种防卡防掉钻铤，其特征在于：所述螺旋带（4）的表面镶嵌有硬质合金齿，所述螺旋带（4）表面中间部分的硬质合金齿分布密集，所述螺旋带（4）表面上下两端的硬质合金齿分布稀疏。

5.根据权利要求2所述的一种防卡防掉钻铤，其特征在于：所述接头本体（2）一端设置有母螺纹（1），所述钻铤本体（6）一端设置有公螺纹（8）。

6.根据权利要求1所述的一种防卡防掉钻铤，其特征在于：接头本体（2）一端的母螺纹（1）为右旋螺纹，所述钻铤本体（6）一端的公螺纹（8）为右旋螺纹，钻铤本体（6）外侧表面上的螺旋沟槽（7）为右螺旋沟槽，所述螺旋体（3）上的螺旋带（4）旋向为向右旋，所述螺旋带（4）的螺旋角为35°～55°。

7.根据权利要求1所述的一种防卡防掉钻铤，其特征在于：接头本体（2）一端的母螺纹（1）为左旋螺纹，所述钻铤本体（6）一端的公螺纹（8）为左旋螺纹，钻铤本体（6）外侧表面上的螺旋沟槽（7）为左螺旋沟槽，所述螺旋体（3）上的螺旋带（4）旋向为向左旋，所述螺旋带（4）的螺旋角为35°～55°。