CN2654840Y - 非旋转套式稳定器 - Google Patents
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Abstract
一种非旋转套式稳定器，主要由心轴和外套及下接头组成，外套可在心轴上滑动。当钻柱向下钻进时，由于外套不随心轴转动，因而避免了稳定器受较大的阻力矩并因此而引起的扭转振动及横向振动。在起钻时，外套下端的牙嵌嵌入下接头的牙嵌中，使外套随心轴一起转动，可实现倒划眼，消除起钻时可能发生的井壁阻卡。若将稳定器装于钻柱上部下套管井段，则由于向下钻进的过程中外套不随心轴转动，故可减小对套管的磨损。本实用新型适用于石油，天然气的各类钻井工程中。
Description
技术领域：
本实用新型涉及石油、天然气钻井工程中联接于钻柱中的稳定器。
背景技术：
在石油、天然气钻井工程中，常在钻柱的某些位置联接一个或数个稳定器，用以控制井眼轨迹。稳定器的安装位置及数量，根据钻井的要求而定。目前生产中常用的稳定器多为整体筋带式，它由一根中空的金属管外表面加工出3～4条筋带而成，筋带表面镶有碳化钨，以使其具有较高的耐磨性。这种稳定器加工制造相对较易，但其缺点是，当筋带被磨损至一定程度时整个稳定器就报废了；而且由于稳定器的外径通常仅比井眼直径小1～2毫米，在钻柱旋转过程中，稳定器部位往往因阻力矩较大而受阻，此时，只有当钻柱的旋转能量积聚至一定时稳定器才突发转动，这样就易导致钻柱产生扭转振动及横向振动，并因此而引起井下钻具联接螺纹脱扣或胀扣。生产中使用的另一种稳定器是套式稳定器，它由中空的心轴和固定在心轴上的外套组成，外套上加工有筋带，筋带上镶有硬质合金。在钻柱旋转时，外套和心轴一起随钻柱旋转。这种稳定器的优点是，当外套上的筋带被磨损而使其直径变小后，可更换外套，心轴则可重复使用，从而节省了成本。但其工作过程中，易使钻柱产生扭转振及横向振动以及引起井下钻具联接螺纹脱扣或胀扣的问题并未得到解决。
发明内容：
本实用新型的目的在于，提出一种能够减小扭转振动及横向振动的非旋转套式稳定器。
为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是：稳定器主要由中空的心轴(1)和安装在心轴(1)上的外套(4)组成，其特征在于，外套(4)与心轴(1)的配合为动配合，以使外套(4)能沿心轴(1)滑动，外套(4)上端有套筒(2)固定装于心轴(1)上，距外套(4)下端的一定距离处有下接头(10)与心轴(1)联接，外套(4)的外表面装有用以减小振动的胶垫(6)，胶垫(6)外圆面上安装镶有硬质合金(7)的扶正块(8)，用压块(5)将扶正块(8)压紧并用螺钉(12)固定在外套(4)上。在外套(4)的下端和下接头(10)的上端分别加工有牙嵌(9)、(11)，二者应能相互配合。
套筒(2)与外套(4)的接触端面都镶有硬质合金(3)，以提高其耐磨性。在套筒(2)与外套(4)二者的端面相互接触的情况下，外套(4)下端与下接头(10)上端的距离应稍大于牙嵌(11)的深度。
稳定器的上、下端分别与钻柱联接。
本实用新型的优点是：
(1)当钻柱向下钻进时，心轴(1)随钻柱转动，但外套(4)不随心轴(1)转动，而是在摩擦力的作用下沿心轴(1)向上滑动一定距离直至与套筒(2)端面接触，这样就避免了稳定器受较大的阻力矩并因此而引起的扭转振动及横向振动。
(2)在起钻时，钻柱向上运动，外套(4)在摩擦力作用下沿心轴(1)向下滑动一定距离，直至牙嵌(9)嵌入下接头(10)的牙嵌(11)中，于是外套(4)可随钻柱一起转动，实现倒划眼，从而消除起钻时可能遇到的井壁阻卡。
(3)若将稳定器安装于钻柱上部下套管井段，由于外套(4)在钻进过程中不随心轴(1)转动，故可减小对套管的磨损。
(4)当外套(4)或其上的扶正块(8)被磨损至不能继续使用时，只需更换外套或扶正块，心轴则可重复使用，这样就降低了钻井成本。
附图说明：
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式：
稳定器主要由中空的心轴(1)和安装在心轴(1)上的外套(4)组成，外套(4)与心轴(1)的配合为动配合，以使外套(4)能沿心轴(1)滑动。外套(4)上端有套筒(2)固定装于心轴(1)上。距外套(4)下端的一定距离处有下接头(10)与心轴(1)联接，在外套(4)的下端和下接头(10)的上端分别加工有牙嵌(9)、(11)，二者应能相互配合。在套筒(2)与外套(4)二者的端面相互接触的情况下，外套(4)下端与下接头(10)上端的距离应稍大于牙嵌(11)的深度，一般可取120～200毫米。套筒(2)与外套(4)的接触端面都镶有硬质合金(3)，以提高其耐磨性。外套(4)的外表面装有用以减小振动的胶垫(6)，胶垫(6)外面安装镶有硬质合金(7)的扶正块(8)，用压块(5)将扶正块(8)压紧并用螺钉(12)固定在外套(4)上。上述胶垫(6)及镶有硬质合金(7)的扶正块(8)以及压块(5)的组合结构，采用三个或四个沿外套(4)周向均匀分布。
Claims (3)
1.一种非旋转套式稳定器，主要由中空的心轴(1)和安装在心轴(1)上的外套(4)组成，其特征在于：外套(4)与心轴(1)的配合为动配合，以使外套(4)能沿心轴(1)滑动，外套(4)上端有套筒(2)固定装于心轴(1)上，距外套(4)下端的一定距离处有下接头(10)与心轴(1)联接，外套(4)的外表面装有用以减小振动的胶垫(6)，胶垫(6)外圆面上安装镶有硬质合金(7)的扶正块(8)，用压块(5)将扶正块(8)压紧并用螺钉(12)固定在外套(4)上，在外套(4)的下端和下接头(10)的上端分别加工有牙嵌(9)、(11)，二者应能相互配合。
2.根据权利要求1所述的非旋转套式稳定器，其特征在于：套筒(2)与外套(4)二者的接触端面都镶有硬质合金(3)。
3.根据权利要求1所述的非旋转套式稳定器，其特征在于：在套筒(2)与外套(4)二者的端面相互接触的情况下，外套(4)下端与下接头(10)上端的距离应稍大于牙嵌(11)的深度。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN105378215A (zh) * | 2013-09-17 | 2016-03-02 | 哈里伯顿能源服务公司 | 钻井组件中的粘滑振动的消除 |
| CN115096733A (zh) * | 2022-06-20 | 2022-09-23 | 西南石油大学 | 一种复杂工况套管旋转往复磨损测试装置及评价方法 |
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