專利名稱：一種煤層鉆井減扭穩(wěn)定器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種煤層鉆井減扭穩(wěn)定器。屬于石油與天然氣煤層鉆井技術領域。
背景技術：
鉆具穩(wěn)定器是石油工程鉆井過程中，連接鉆鋌起著支撐扶正鉆具改變組合形態(tài)，從而改變鉆頭受力狀況，達到增斜、穩(wěn)斜、降斜以及延長鉆頭鉆具使用壽命。目前，投入使用的穩(wěn)定器大都是制造加工簡單的整體型穩(wěn)定器，這類穩(wěn)定器存在以下問題1、只能一次性適用；2、用于水平井鉆井時，由于穩(wěn)定器隨鉆柱旋轉(zhuǎn)，造成井筒內(nèi)，特別是水平段井筒內(nèi)鉆具的工作扭矩較大；3、普通穩(wěn)定器由于扶正條旋轉(zhuǎn)過程中阻擋了巖屑上升，不利于鉆井過程中巖屑的正常排出；4、鉆遇煤層時，普通穩(wěn)定器對煤層的破壞較大，容易使井壁垮塌。[0003] 為了克服上述常規(guī)穩(wěn)定器在煤層鉆井實施過程中存在的一系列問題，本實用新型提供了一種煤層鉆井減扭穩(wěn)定器，該穩(wěn)定器提供利用一種具有推力軸承效果的本體及穩(wěn)定套組合，形成本體旋轉(zhuǎn)，穩(wěn)定套不旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠降低煤層鉆井過程中的工作扭矩和摩阻，提高鉆進過程的攜巖能力，防止煤層井壁垮塌，安全性及可靠性高，可滿足不同條件下的煤層鉆井應用要求。
發(fā)明內(nèi)容 本實用新型的目的是為了能改善常規(guī)穩(wěn)定器在煤層鉆井過程中產(chǎn)生了較大的摩擦扭矩、延長鉆具和鉆頭使用壽命以及環(huán)空流場的流變性能，特別是將穩(wěn)定器用于煤層鉆井過程時，能起到良好的扶正鉆具和穩(wěn)定煤層井壁的作用。本實用新型穩(wěn)定器提供了不僅可以達到上述要求而且能夠減少鉆柱的反進動和保護井壁的煤層鉆井減扭穩(wěn)定器。[0005] 為了達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案一種煤層鉆井減扭穩(wěn)定器由本體1，滾動體2，止推墊片3，整體穩(wěn)定套4，鋼球5，改進套筒6組成。特征在于本體1臺階端面處有用銑床銑出的圓周槽，用于當做推力軸承中的座片。然后將滾動體2，止推墊片3裝在一起，套入本體內(nèi)與之構(gòu)成了類似推力軸承，代替推力軸承承受軸向力的作用。此外在本體1與整體穩(wěn)定套4配合段上，在本體1外圓上沿圓周方向銑有間隔為120度的三條一定長度的槽。與此同時，在整體穩(wěn)定套4內(nèi)壁上也沿圓周方向銑有間隔為120度的三條一定長度的槽。從而使得本體1與整體穩(wěn)定套4配合時沒有接觸，在它們中間間嵌有鋼球5，而且就放在本體1與整體穩(wěn)定套4上的槽所組成的圓空內(nèi)。同理，在改進套筒6與整體穩(wěn)定套4配合時，也是滾動體2，止推墊片3裝在一起套入改進套筒6與本體1臺階端面的結(jié)構(gòu)形成一對推力軸承。此時，改進套筒6的一端面也要像本體1臺階端面處有用銑床銑出圓周槽，而且改進套筒6與本體采用適量的過盈配合，使之起到在軸向方向?qū)⒄w穩(wěn)定套4固定。另外，為了能將類似推力軸承的部位能密封到，不被鉆井過程中的鉆屑侵入，在整體穩(wěn)定套4兩端，將它的內(nèi)徑車小到一定范圍內(nèi)，正好將滾動體2，止推墊片3套在其中。而且整體穩(wěn)定套4上的扶正條經(jīng)過優(yōu)化，能夠極大的改善環(huán)空流場；該穩(wěn)定器上下端與鉆鋌相接，并且通過穩(wěn)定器本體1上的公扣與相接的鉆鋌母扣的旋緊來保證穩(wěn)定器工作中整體穩(wěn)定套4不會沿本體上下移動。 與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是在鉆井過程中，本體1隨鉆柱一起轉(zhuǎn)動，而整體穩(wěn)定套4不轉(zhuǎn)動。而且通過在圓周上設計的類似推力軸承的結(jié)構(gòu)和在徑向上嵌的鋼球5使得該穩(wěn)定器極大的改善了受力情況，并且減小了摩擦扭矩由于扶正帶沒有與井壁摩擦，使得它能很好的保護井壁的穩(wěn)定，特別是在鉆遇煤層時，采用該種煤層鉆井減扭穩(wěn)定器，能很好的保護煤氣層；該穩(wěn)定器結(jié)構(gòu)簡單，各零件都可拆裝，哪個壞了可以換哪個，不需要全部更換，節(jié)省了材料。

圖l是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.本體，2.滾動體，3.止推墊片，4.整體穩(wěn)定套，5.鋼球，6.改進套筒。 圖2是本實用新型的截面示意圖。圖中1.本體，4.整體穩(wěn)定套，5.鋼球。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施方式作進一步說明。 按照圖1所示，整體穩(wěn)定套4通過本體1的臺階面和改進套筒6裝在本體上，實現(xiàn)軸向定位。本體1上的臺階面和改進套筒6端面上有相當于推力軸承的座片結(jié)構(gòu)。滾動體2裝進本體1臺階面上的座片結(jié)構(gòu)，止推墊片3用來固定滾動體2，整體穩(wěn)定套4 一內(nèi)端面固定止推墊片3，按照圖2所示，在本體1和整體穩(wěn)定套4截面上的三個鋼球槽內(nèi)均勻分布一定的鋼球5，實現(xiàn)整體穩(wěn)定套4的徑向定位，使得本體1與整體穩(wěn)定套4為滾動摩擦。再按照圖1所示，穩(wěn)定器下端的止推墊片3套入整體穩(wěn)定套4，改進套筒6上的座片結(jié)構(gòu)來放滾動體2，并且改進套筒6與本體1采用過盈配合，從而實現(xiàn)整個穩(wěn)定器機械結(jié)構(gòu)的連接。[0011] 此外，在本體1與整體穩(wěn)定套4接觸部位留有孔隙，并且留孔隙的地方都涂有耐磨材料。同時，通過穩(wěn)定器本體1上的公扣與相接的鉆鋌母扣的旋緊來保證整體穩(wěn)定套4不會沿本體上下移動。
權利要求一種煤層鉆井減扭穩(wěn)定器，主要由本體(1)，滾動體(2)，止推墊片(3)，整體穩(wěn)定套(4)，鋼球(5)，改進套筒(6)組成；其特征為本體(1)靠近母口臺階面與整體穩(wěn)定套(4)通過滾動體(2)、止推墊片(3)接觸連接，并與改進套筒(6)配合形成推力軸承；本體(1)周向與整體穩(wěn)定套(4)通過至少48個鋼球(5)接觸連接；該穩(wěn)定器本體(1)旋轉(zhuǎn)，整體穩(wěn)定套(4)不旋轉(zhuǎn)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的煤層鉆井減扭穩(wěn)定器，其特征是本體(1)上的臺階面和改進套筒(6)端面上有相當于推力軸承的座片結(jié)構(gòu)。
3. 根據(jù)權利要求1所述的煤層鉆井減扭穩(wěn)定器，其特征是本體(1)周向與整體穩(wěn)定套(4)內(nèi)壁通過鋼球(5)接觸連接，實現(xiàn)滾動摩擦。
4. 根據(jù)權利要求1所述的煤層鉆井減扭穩(wěn)定器，其特征是改進套筒(6)端面的一端定位通過與之相連的鉆鋌接觸，并且通過本體(1)上的公扣與相接的鉆鋌母扣的旋緊。
專利摘要本實用新型涉及一種煤層鉆井減扭穩(wěn)定器，主要由本體、整體式穩(wěn)定套、套筒組成。該穩(wěn)定器工作時，整體式穩(wěn)定套在軸向方向上被本體和套筒的端面固定，不隨本體軸向移動，但是在鉆具旋轉(zhuǎn)中，整體式穩(wěn)定套不旋轉(zhuǎn)，僅僅是本體旋轉(zhuǎn)，這樣將并壁與整體式穩(wěn)定套的滑動摩擦轉(zhuǎn)化為本體與整體式穩(wěn)定套的滾動摩擦，降低了摩擦扭矩、延長鉆具和鉆頭使用壽命。由于整體式穩(wěn)定套上的扶正條的特殊設計，該穩(wěn)定器適合于氣體鉆井中，特別是適合于地層特殊的煤層鉆井。
文檔編號E21B17/10GK201526284SQ20092008055
公開日2010年7月14日 申請日期2009年4月29日 優(yōu)先權日2009年4月29日
發(fā)明者劉偉, 李黔, 梁海波, 江川, 郭亮 申請人:西南石油大學