滾輪式高效減扭防磨短節(jié)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及用于石油、天然氣和地質(zhì)鉆井的特殊井下工具，尤其涉及一種滾輪式高效減扭防磨短節(jié)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著高斜度井、大位移井及水平井的廣泛運(yùn)用，鉆具在鉆進(jìn)所遇的摩擦扭矩越來越嚴(yán)重。這主要反應(yīng)在阻力和扭矩兩個方面。過高的摩阻和扭矩不但會對鉆柱的受力造成威脅，而且對鉆井平臺上力和扭矩的輸出設(shè)備提出了更高的要求，從而限制完成預(yù)期的鉆井或完井目標(biāo)。摩擦阻力妨礙了驅(qū)動扭矩和鉆壓的有效傳遞，扭矩超過鉆柱承受能力將會導(dǎo)致鉆具斷裂失效，致使無法鉆進(jìn)。同時，旋轉(zhuǎn)鉆柱與井壁套管發(fā)生接觸摩擦直接導(dǎo)致套管和鉆柱的磨損，摩擦阻力越大，狗腿度越嚴(yán)重，側(cè)向載荷越大及轉(zhuǎn)速越高，則磨損越快。套管和鉆桿用量大，在建井成本中占有相當(dāng)大的比重，因此研究高效的減扭防磨工具具有積極意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是:針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，工作可靠性高的滾輪式高效減扭防磨短節(jié)。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:一種滾輪式高效減扭防磨短節(jié)，包括軸形本體、旋轉(zhuǎn)套、固定軸銷、徑向滾輪和軸向滾輪，旋轉(zhuǎn)套嵌套在軸形本體上并與之可樞轉(zhuǎn)連接，旋轉(zhuǎn)套表面分別沿徑向和軸向設(shè)置有固定軸銷，徑向滾輪和軸向滾輪分別與固定軸銷可樞轉(zhuǎn)連接。
[0005]本實(shí)用新型的有益效果是:結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、安全性能高，在使用過程可有效的減少鉆柱扭矩、防止套管和鉆柱磨損，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說明】
[0006]圖1是本實(shí)用新型的滾輪式高效減扭防磨短節(jié)半剖結(jié)構(gòu)示意圖；
[0007]圖中，I本體，2固定螺栓，3半開擋圈，4徑向滾輪，5軸向滾輪，6固定軸銷，7突出棱，8半開內(nèi)襯套，9半開旋轉(zhuǎn)套，10凹槽，11通孔。
【具體實(shí)施方式】
[0008]由圖1所示，本實(shí)用新型的滾輪式高效減扭防磨短節(jié)，包括軸形本體1、旋轉(zhuǎn)套9、固定軸銷6、徑向滾輪4和軸向滾輪5，旋轉(zhuǎn)套9嵌套在軸形本體I上并與之可樞轉(zhuǎn)連接，旋轉(zhuǎn)套9表面分別沿徑向和軸向設(shè)置有固定軸銷6，徑向滾輪4和軸向滾輪5分別與固定軸銷6可樞轉(zhuǎn)連接。
[0009]作為對本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，還包括內(nèi)襯套8，所述內(nèi)襯套8嵌套于軸形本體I和旋轉(zhuǎn)套9之間。如此，內(nèi)襯套8可以采用耐磨損或者損耗材質(zhì)制作，防止旋轉(zhuǎn)套9與軸形本體I相互磨損。進(jìn)一步的，所述軸形本體I中部沿軸向加工有凹槽10，所述內(nèi)襯套8和旋轉(zhuǎn)套9設(shè)置于凹槽10內(nèi)。如此，凹槽10可對內(nèi)襯套8和旋轉(zhuǎn)套9在軸向方向進(jìn)行限位。
[0010]作為對本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，還包括擋圈3，所述擋圈3嵌套在旋轉(zhuǎn)套9上并與之固定。進(jìn)一步的，所述擋圈3與旋轉(zhuǎn)套9通過固定螺栓2固定。
[0011]作為對本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述擋圈3、內(nèi)襯套8和旋轉(zhuǎn)套9分別為半開式結(jié)構(gòu)。如此，可方便拆卸和安裝。
[0012]作為對本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述旋轉(zhuǎn)套9表面設(shè)置有突出棱7，突出棱7上設(shè)置有通孔11，所述固定軸銷6固定設(shè)置于通孔11內(nèi)部。如此，突出棱7相對于軸形本體I呈中間突出的結(jié)構(gòu)，可防止磨損。進(jìn)一步的，所述突出棱7設(shè)置有3個，并沿軸形本體I圓周等距離分布。更進(jìn)一步的，每個突出棱7上加工有3個通孔11，中間的通孔11內(nèi)設(shè)置有軸向滾輪5，兩端的通孔11內(nèi)設(shè)置有徑向滾輪4。
[0013]以下結(jié)合【具體實(shí)施方式】介紹本實(shí)用新型的滾輪式高效減扭防磨短節(jié):半開旋轉(zhuǎn)套9上裝有高強(qiáng)度的徑向滾輪4和軸向滾輪5，通過固定軸銷6固定，突出的半開旋轉(zhuǎn)套9撐起徑向滾輪4和軸向滾輪5與井壁或套管直接接觸，將原有的鉆桿接頭懸空，從而將鉆具軸向運(yùn)動時的接頭與井壁或套管的摩擦力轉(zhuǎn)變?yōu)闇p扭防磨工具徑向滾輪4和軸向滾輪5與其的摩擦力，減小了軸向所受阻力和扭矩。半開內(nèi)襯套8是具有光滑表面的聚合物襯套，通過專有卡槽與半開旋轉(zhuǎn)套9相連。作業(yè)時，半開內(nèi)襯套8作為“犧牲品”與本體I相接觸，從而將原鉆桿接頭與井眼或套管的高摩阻的相對轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為軸形本體I與半開內(nèi)襯套8的光滑的相對轉(zhuǎn)動。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種滾輪式高效減扭防磨短節(jié)，包括軸形本體(I)、旋轉(zhuǎn)套(9)、固定軸銷(6)、徑向滾輪(4)和軸向滾輪(5)，旋轉(zhuǎn)套(9)嵌套在軸形本體(I)上并與之可樞轉(zhuǎn)連接，旋轉(zhuǎn)套(9)表面分別沿徑向和軸向設(shè)置有固定軸銷￠)，徑向滾輪(4)和軸向滾輪(5)分別與固定軸銷(6)可樞轉(zhuǎn)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾輪式高效減扭防磨短節(jié)，其特征在于:還包括內(nèi)襯套(8)，所述內(nèi)襯套(8)嵌套于軸形本體(I)和旋轉(zhuǎn)套(9)之間。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的滾輪式高效減扭防磨短節(jié)，其特征在于:所述軸形本體(I)中部沿軸向加工有凹槽(10)，所述內(nèi)襯套(8)和旋轉(zhuǎn)套(9)設(shè)置于凹槽(10)內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾輪式高效減扭防磨短節(jié)，其特征在于:還包括擋圈(3)，所述擋圈(3)嵌套在旋轉(zhuǎn)套(9)上并與之固定。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的滾輪式高效減扭防磨短節(jié)，其特征在于:所述擋圈(3)與旋轉(zhuǎn)套(9)通過固定螺栓(2)固定。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的滾輪式高效減扭防磨短節(jié)，其特征在于:還包括內(nèi)襯套(8)，所述內(nèi)襯套(8)嵌套于軸形本體(I)和旋轉(zhuǎn)套(9)之間，所述擋圈(3)、內(nèi)襯套(8)和旋轉(zhuǎn)套(9)分別為半開式結(jié)構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾輪式高效減扭防磨短節(jié)，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)套(9)表面設(shè)置有突出棱(7)，突出棱(7)上設(shè)置有通孔(11)，所述固定軸銷￠)固定設(shè)置于通孔(11)內(nèi)部。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的滾輪式高效減扭防磨短節(jié)，其特征在于:所述突出棱(7)設(shè)置有3個，并沿軸形本體(I)圓周等距離分布。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的滾輪式高效減扭防磨短節(jié)，其特征在于:每個突出棱(7)上加工有3個通孔(11)，中間的通孔(11)內(nèi)設(shè)置有軸向滾輪(5)，兩端的通孔(11)內(nèi)設(shè)置有徑向滾輪(4)。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種滾輪式高效減扭防磨短節(jié)，包括軸形本體、旋轉(zhuǎn)套、固定軸銷、徑向滾輪和軸向滾輪，旋轉(zhuǎn)套嵌套在軸形本體上并與之可樞轉(zhuǎn)連接，旋轉(zhuǎn)套表面分別沿徑向和軸向設(shè)置有固定軸銷，徑向滾輪和軸向滾輪分別與固定軸銷可樞轉(zhuǎn)連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，工作可靠性高，減扭防磨效果明顯。
【IPC分類】E21B17/10
【公開號】CN204782822
【申請?zhí)枴緾N201520256783
【發(fā)明人】劉少胡, 馮定, 談波
【申請人】長江大學(xué)
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年4月24日