防磨接頭的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種防磨接頭，包括接頭本體、防磨套、防磨套夾塊和防磨套安裝座；所述接頭本體中部開有凹槽，防磨套設(shè)置接頭本體的凹槽中；防磨套兩端分別設(shè)置有子臺階，防磨套夾塊放入防磨套的子臺階上；防磨套兩端分別設(shè)置有安裝槽，防磨套安裝座分別設(shè)置在安裝槽中，壓住防磨套兩端和防磨套夾塊；防磨套安裝座和防磨套夾塊通過螺釘緊固連接；所述的防磨套、防磨套夾塊、防磨套安裝座可以繞接頭本體自由轉(zhuǎn)動。本防磨接頭結(jié)構(gòu)簡單，制造低廉，能有效減低鉆柱摩擦扭矩，同時保護鉆桿和套管，防止硬金屬物落入井下，增加井下管柱的壽命，降低鉆井成本。
【專利說明】防磨接頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種石油鉆井井下工具，具體涉及套管、鉆柱的保護工具。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的鉆井方式離不開轉(zhuǎn)盤鉆井和頂部驅(qū)動鉆井口，而這2種鉆井方式都是將地而動力通過鉆具旋轉(zhuǎn)傳遞給鉆頭，從而破碎巖石.這樣，在有套管井段，鉆具和套管就會產(chǎn)生摩擦，鉆具先期磨損，套管壁變薄甚至磨穿，嚴(yán)重情況下套管被擠毀，影響井壁的穩(wěn)定性，或者使井壁胡塌。如果套管封隔的是高壓油氣層，會產(chǎn)生油氣侵，使鉆井液密度降低，引發(fā)井涌事故；若套管封隔的是低壓泊氣層，會產(chǎn)生井漏，污染儲層。在裸眼井段，鉆具直接和巖層摩擦，不僅磨損鉆具，而且也影響井壁穩(wěn)定性。鉆具旋轉(zhuǎn)時，鉆具和套管(或巖層)摩擦，增大了反扭矩，尤其是方鉆桿承受的反組矩非常大，方鉆桿長期期承受過大的反扭矩會發(fā)生早期疲勞破壞。
[0003]近年來，隨著鉆井技術(shù)的不斷發(fā)展，鉆井深度的不斷增加、井眼軌跡的日趨復(fù)雜，導(dǎo)致鉆桿與套管之間的摩擦不斷加劇。鉆桿與套管之間的磨損一方面會使鉆桿接頭磨損，造成鉆桿早起失效，鉆柱扭矩過高還容易造成鉆具斷裂事故。另外一方面會使套管嚴(yán)重磨損，影響隨后的鉆井、完井及開采作業(yè)質(zhì)量和安全性。為了減少鉆桿和套管的摩擦磨損，目前所常采用的方法之一是采用非旋轉(zhuǎn)防磨接頭。該防磨接頭直接連接在鉆柱上，在接頭位置由金屬外滑套和芯軸之間的滑動來避免鉆桿接頭與套管的磨損，同時降低鉆井扭矩。但是類似的現(xiàn)有技術(shù)都存在著需要特殊的耐磨層，且采用金屬防磨套對套管的磨損也較大，影響固井質(zhì)量及安全性。
[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本實用新型提出了一種新的解決方案。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能有效保護井下管柱，又可以降低鉆井過程中鉆柱旋轉(zhuǎn)摩擦阻力的裝置，且該裝置滿足井下作業(yè)要求，使用壽命長。
[0006]為達上述發(fā)明目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:提供了一種防磨接頭，包括接頭本體、防磨套、防磨套夾塊和防磨套安裝座；所述接頭本體中部開有凹槽，防磨套設(shè)置接頭本體的凹槽中；
[0007]防磨套兩端分別設(shè)置有子臺階，防磨套夾塊放入防磨套的子臺階上；防磨套兩端分別設(shè)置有安裝槽，防磨套安裝座分別設(shè)置在安裝槽中，壓住防磨套兩端和防磨套夾塊；防磨套安裝座和防磨套夾塊通過螺釘緊固連接；所述的防磨套、防磨套夾塊、防磨套安裝座可以繞接頭本體自由轉(zhuǎn)動。
[0008]所述的凹槽的兩個端面敷焊有耐磨鎳基合金層。
[0009]所述的接頭本體的兩端分別設(shè)置有標(biāo)準(zhǔn)的鉆桿內(nèi)螺紋和外螺紋。
[0010]所述的防磨套外圓開有兩道以上弧形槽。
[0011]螺釘與防磨套安裝座永久性固定連接。[0012]所述的防磨套由兩半扣合而成，其水平剖面成齒輪狀。
[0013]所述的防磨套采用高鉻鑄鐵或錳鋼合金制造，防磨套表面敷焊有低硬度鎳基合金層、鎢鈷系列硬質(zhì)合金、ARNCO 100XT或ARNC0200XT。
[0014]所述的防磨套采用非金屬耐磨材料制造；所述非金屬耐磨材料為鑄石、碳化硅、氧化鋁或氧化鋯陶瓷。
[0015]綜上所述，本實用新型所提供的防磨接頭具有如下優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單，制造低廉，能有效減低鉆柱摩擦扭矩，同時保護鉆桿和套管，防止硬金屬物落入井下，增加井下管柱的壽命，降低鉆井成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖2是接頭本體I的結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖3是本實用新型A-A剖視圖；
[0019]圖4是本實用新型B-B剖視圖。
[0020]其中，1、接頭本體；2、防磨套；21、安裝槽；22、子臺階；23、弧形槽；3、防磨套夾塊；
4、防磨套安裝座；5、凹槽。
【具體實施方式】
[0021]如圖1至圖4所示，該防磨接頭，包括接頭本體1、防磨套2、防磨套夾塊3和防磨套安裝座4 ;所述接頭本體I中部開有凹槽5，防磨套2設(shè)置接頭本體I的凹槽5中；
[0022]防磨套2兩端分別設(shè)置有子臺階22，防磨套夾塊3放入防磨套2的子臺階上22 ；防磨套2兩端分別設(shè)置有安裝槽21，防磨套安裝座4分別設(shè)置在安裝槽21中，壓住防磨套2兩端和防磨套夾塊3 ;防磨套安裝座4和防磨套夾塊3通過螺釘緊固連接；所述的防磨套
2、防磨套夾塊3、防磨套安裝座4可以繞接頭本體I自由轉(zhuǎn)動。
[0023]所述的凹槽5的兩個端面敷焊有耐磨鎳基合金層。
[0024]所述的接頭本體I的兩端分別設(shè)置有標(biāo)準(zhǔn)的鉆桿內(nèi)螺紋和外螺紋。
[0025]所述的防磨套2外圓開有兩道以上弧形槽23。例如六道。所述的防磨套2由兩半扣合而成，其水平剖面成齒輪狀。
[0026]螺釘與防磨套安裝座4永久性固定連接。例如通過點焊將螺釘與防磨套安裝座4永久性固定連接。
[0027]所述的防磨套2采用高鉻鑄鐵或錳鋼合金制造，防磨套2表面敷焊有低硬度鎳基合金層、鎢鈷系列硬質(zhì)合金、ARNCO 100XT或ARNC0200XT。
[0028]所述的防磨套2采用非金屬耐磨材料制造；所述非金屬耐磨材料為鑄石、碳化硅、氧化招或氧化錯陶瓷。
[0029]將組裝好的防磨接頭由標(biāo)準(zhǔn)的鉆桿內(nèi)螺紋和外螺紋連接到鉆柱中，隨同鉆柱一起旋轉(zhuǎn)運動，當(dāng)鉆桿與套管壁發(fā)生接觸時，就由尺寸較大的防磨套2接觸到套管，由于非金屬防磨套低摩擦系數(shù)、自潤滑性能好并且低硬度，與金屬的摩擦系數(shù)極小，且防磨套2自身能繞接頭本體I自由轉(zhuǎn)動，就相當(dāng)于在接頭本體I和套管之間加入了一個軸承環(huán)，極大地降低了鉆井過程中鉆柱旋轉(zhuǎn)的摩擦阻力。同時由于非金屬防磨套與金屬接觸時具有極好的耐磨性。因此對井下管柱鉆桿和套管幾乎不磨損，室內(nèi)試驗及現(xiàn)場試驗證明，其磨損幾乎為零。其使用壽命大大增加。
[0030]本實用新型的主要思想，是在鉆井作業(yè)中在鉆具組合安裝此工具，便于保護井下管柱及降低鉆柱的摩擦扭矩。通過下面對實施例的描述，將更加有助于公眾理解本實用新型，但不能也不應(yīng)當(dāng)將 申請人:所給出的具體的實施例視為對本實用新型技術(shù)方案的限制，任何對部件或技術(shù)特征的定義進行改變和/或?qū)φw結(jié)構(gòu)作形式的而非實質(zhì)的變換都應(yīng)視為本實用新型的技術(shù)方案所限定的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.防磨接頭，其特征在于:包括接頭本體(I)、防磨套(2)、防磨套夾塊(3)和防磨套安裝座(4);所述接頭本體(I)中部開有凹槽(5)，防磨套(2)設(shè)置接頭本體(I)的凹槽(5)中； 防磨套(2)兩端分別設(shè)置有子臺階(22)，防磨套夾塊(3)放入防磨套(2)的子臺階上(22);防磨套(2)兩端分別設(shè)置有安裝槽(21)，防磨套安裝座(4)分別設(shè)置在安裝槽(21)中，壓住防磨套(2)兩端和防磨套夾塊(3);防磨套安裝座(4)和防磨套夾塊(3)通過螺釘緊固連接；所述的防磨套(2)、防磨套夾塊(3)、防磨套安裝座(4)可以繞接頭本體(I)自由轉(zhuǎn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防磨接頭，其特征在于:所述的凹槽(5)的兩個端面敷焊有耐磨鎳基合金層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防磨接頭，其特征在于:所述的接頭本體(I)的兩端分別設(shè)置有標(biāo)準(zhǔn)的鉆桿內(nèi)螺紋和外螺紋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防磨接頭，其特征在于:所述的防磨套(2)外圓開有兩道以上弧形槽(23)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防磨接頭，其特征在于:螺釘與防磨套安裝座(4)永久性固定連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防磨接頭，其特征在于:所述的防磨套(2)由兩半扣合而成，其水平剖面成齒輪狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防磨接頭，其特征在于:所述的防磨套(2)采用高鉻鑄鐵或錳鋼合金制造，防磨套(2)表面敷焊有低硬度鎳基合金層、鎢鈷系列硬質(zhì)合金、ARNCO 100XT或 ARNC0200XT。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防磨接頭，其特征在于:所述的防磨套(2)采用非金屬耐磨材料制造；所述非金屬耐磨材料為鑄石、碳化硅、氧化鋁或氧化鋯陶瓷。
【文檔編號】E21B17/10GK203594378SQ201320781261
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】吳華, 王建東, 彭文玥 申請人:成都恩承油氣有限公司