CN2784573Y - 一种减磨接头 - Google Patents

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Abstract

本实用新型为用于油气钻探工程中，减少钻杆接头与套管内壁之间的摩擦力和相互磨损，保护套管和钻杆，减少钻井扭矩的专用井下工具。由心轴5和减磨套6总成组成，减磨套6周向均布有减磨球座8，减磨球座8中安放减磨球7；减磨套6可绕心轴5周向自由旋转，减磨球7能自由滚动。减磨接头串联在钻杆之间，将滑动摩擦改变为滚动摩擦，降低摩擦系数从而起到防磨减扭的作用。

Description

一种减磨接头
                        技术领域
本实用新型涉及的是一种用于油气钻探工程中，减少钻柱接头与套管内壁之间的摩擦力和相互磨损的专用井下工具。
                        背景技术
在石油天然气钻井过程中，在钻直井和斜井过程中，由于受井斜、钻柱弯曲、钻柱旋转等因素的影响，带动钻头旋转的钻柱之接头会接触上层套管内壁产生接触力和摩擦力，该摩擦力对套管内壁和钻杆接头外壁是有害的，会引起套管磨薄、磨穿，从而影响套管柱的密封能力甚至导致密封失效，给后续钻井施工和完井后生产造成恶劣影响，还会引起钻杆接头的磨细、热裂，从而缩短钻杆寿命。在定向井钻井中还会增大摩阻和扭矩，导致钻压传递困难，限制定向井的位移延伸能力，需要采取一定的措施减小摩擦力。目前已有的减磨接头存在如下缺陷：
1)不带可旋转套的减磨接头仅从接触材料上作了变化；
2)带可旋转套的减磨接头只能在旋转方式下减磨；
3)带可滚动圆柱的减磨接头能解决纯粹的旋转或起下钻方式下的减磨；
4)真实的钻井状态下，钻柱在周向旋转的同时做纵向运动，上述3种减磨接头在一种运动方式下减磨而在另一种运动方式下效果不好。
                        发明内容
基于上述问题而提出的本实用新型，为钻井工程提供一种新型井下工具，解决套管和钻杆接头减磨降扭问题，保护套管和钻杆，减少钻井扭矩。本实用新型的目的就是为钻井现场提供一种减磨接头。
本实用新型是这样实现的：本实用新型所述的减磨接头由本体和减磨外套总成组成，本体是由钻杆连接外螺纹(1)、外螺纹端本体(3)、止推环(4)、心轴(5)、螺纹(11)、内螺纹端本体(12)钻杆连接内螺纹(13)组成，各部分均为圆柱形，内部沿轴线加工有钻井液流道(2)；减磨外套总成是个厚壁圆环，其特征是在周向均布有减磨球座(8)和钻井液上返流道(15)，减磨球座(8)中安放减磨球(7)，减磨球(7)由减磨球座(8)和心轴(5)的外壁限定位置，可以任意方向滚动；在井下工作时，减磨外套总成和心轴(5)之间的润滑冷却腔(14)充满钻井液；减磨外套总成可绕心轴(5)周向自由旋转；减磨外套总成由止推环(4)、垫圈(9)和止推螺母(10)限定轴向运动，但有一定的间隙，保证减磨套(6)和减磨球(7)能自由旋转；减磨接头串联在套管内的钻杆之间，将滑动摩擦改变为滚动摩擦，降低摩擦系数从而起到防磨减扭的作用。
由于减磨球(7)能够任意自由度旋转，将钻杆和套管之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，降低了摩擦系数，在起下钻、钻进等任意钻井状态下都能起到防磨减扭的作用。
                        附图说明
图1一种减磨接头的结构示意图
图2一种减磨接头的截面剖视图
1.钻杆连接外螺纹
2.钻井液流道
3.外螺纹端本体
4.止推环
5.心轴
6.减磨套
7.减磨球
8.减磨球座
9.垫圈
10.止推螺母
11.螺纹
12.内螺纹端本体
13.钻杆连接内螺纹
14.润滑冷却腔
15.钻井液上返流道
                      具体实施方式
本实用新型所述的减磨接头有本体和减磨外套总成组成，本体是由钻杆连接外螺纹(1)、外螺纹端本体(3)、止推环(4)、心轴(5)、螺纹(11)、内螺纹端本体(12)钻杆连接内螺纹(13)组成，各部分均为圆柱形，内部沿轴线加工有钻井液流道(2)；减磨外套总成是个厚壁圆环，其特征是在周向均布有减磨球座(8)和钻井液上返流道(15)，减磨球座(8)中安放减磨球(7)，减磨球(7)由减磨球座(8)和心轴(5)的外壁限定位置，可以任意方向滚动；减磨外套总成和心轴(5)之间在井下工作时充满钻井液的润滑冷却腔(14)；减磨外套总成可绕心轴(5)周向自由旋转；减磨外套总成由止推环(4)、垫圈(9)和止推螺母(10)限定轴向运动，但有一定的间隙，保证减磨套(6)和减磨球(7)能自由旋转。
这种减磨接头的防磨减扭作用是这样实现的：减磨接头根据需要串联在套管内的钻杆之间，由于其外径大于钻杆接头外径，可以避免钻杆接头和套管内壁的直接接触，保护了钻杆接头；在旋转钻井、起下钻等施工过程中，由于减磨套(6)可以绕心轴(5)旋转、减磨球(7)可以自由滚动，减磨接头将滑动摩擦改变为滚动摩擦，降低摩擦系数从而起到防磨减扭、保护钻杆和套管、降低摩阻和扭矩的作用。
本实用新型重量轻、拆装方便、易于维修、结构简单、造价低廉，推广应用前景广阔。

Claims (2)

1、一种减磨接头，由心轴5、减磨套6等组成，其特征是：心轴5两头分别加工有钻杆连接外螺纹1和钻杆连接内螺纹13；钻杆连接外螺纹1一端加工有止推环4，另一端加工有螺纹11，减磨套6套在心轴5的中间段；止推螺母10上在螺纹11上。
2、根据权利要求1所述的一种减磨接头，其特征是：减磨套6周向加工有减磨球座8，减磨球7安装在减磨球座8中。
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