一種井下管柱扶正器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開的是一種井下管柱扶正器，能夠用于水平井或直井的鉆井管柱和修井作業(yè)管柱中。本管柱扶正器包括心軸，心軸的兩端分別是內(nèi)螺紋接頭和外螺紋接頭，內(nèi)螺紋接頭的內(nèi)側(cè)是上止推端面、外螺紋接頭的內(nèi)側(cè)是下止推端面，心軸上至少裝有兩個能夠在心軸上滑動的滑套圓環(huán)，兩個滑套圓環(huán)的相鄰端面上均設(shè)有相互配合的棘齒結(jié)構(gòu)。上、下兩個滑套圓環(huán)的軸向運動交替進(jìn)行，形成了兩條腿交替前行的機(jī)制，能夠提高作業(yè)管柱處于水平狀態(tài)時軸向運動和旋轉(zhuǎn)運動的靈活性和可靠性。
【專利說明】
一種井下管柱扶正器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及石油開采井井下管柱的扶正裝置，特別是一種井下管柱扶正器，能夠用于水平井或直井的鉆井管柱和修井作業(yè)管柱中。
【背景技術(shù)】
[0002]水平井修井作業(yè)主要有磨銑、打撈等，涉及作業(yè)管柱的旋轉(zhuǎn)運動和沿井身軌跡的軸向運動，在水平井水平段的鉆井管柱或作業(yè)管柱處于近似水平狀態(tài)，作業(yè)管柱的重量作用在井壁上，在作業(yè)管柱進(jìn)行下入、起出和旋轉(zhuǎn)時，作業(yè)管柱與井壁之間存在較大的摩擦力和磨損。為了減輕摩擦力和磨損，一般需要在管柱中使用扶正器。
[0003]普通扶正器采用心軸-滑套圓環(huán)結(jié)構(gòu)，即在扶正器心軸外有一個滑套圓環(huán)，滑套圓環(huán)的外圓設(shè)有導(dǎo)流槽，還設(shè)有上止推端面，下止推端面，內(nèi)螺紋接頭和外螺紋接頭?；讏A環(huán)的內(nèi)徑大于扶正器心軸外徑，滑套圓環(huán)可以在心軸上自由旋轉(zhuǎn)，也可以沿心軸軸向滑動，扶正器兩端的止推端面用于阻擋滑套圓環(huán)脫出心軸?；讏A環(huán)外徑大于兩端止推端面，也大于作業(yè)管柱的其它部分。作業(yè)管柱靠近井壁時，滑套圓環(huán)與井壁先接觸，從而把作業(yè)管柱支撐在井筒中心位置，起到扶正作用。作業(yè)管柱旋轉(zhuǎn)時，管柱不與井壁接觸，沒有磨損。扶正器隨管柱旋轉(zhuǎn)，其心軸旋轉(zhuǎn)，與之配套的滑套圓環(huán)不旋轉(zhuǎn)，心軸與滑套圓環(huán)之間為滑動摩擦。由于對心軸外壁和圓環(huán)內(nèi)壁進(jìn)行了硬化耐磨處理，具有較好的抗磨損能力。
[0004]普通扶正器的缺點是:只有一個滑套圓環(huán)，在直井上應(yīng)用效果很好。但在水平井上應(yīng)用時，每一個扶正器滑套圓環(huán)承受所處位置的全部作業(yè)管柱重量，在作業(yè)管柱同時進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和軸向運動時，滑套圓環(huán)與井壁之間存在較大摩擦力，不利于管柱的軸向運動。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是提供一種井下管柱扶正器，克服普通扶正器在水平井鉆井作業(yè)和修井作業(yè)管柱上的使用缺陷，減小扶正器承受的摩擦力，提高鉆井管柱和修井作業(yè)管柱軸向運動和旋轉(zhuǎn)運動的靈活性和可靠性。
[0006]本實用新型是這樣實現(xiàn)的:一種井下管柱扶正器包括心軸，心軸的兩端分別是內(nèi)螺紋接頭和外螺紋接頭，內(nèi)螺紋接頭的內(nèi)側(cè)是上止推端面、外螺紋接頭的內(nèi)側(cè)是下止推端面，心軸上至少裝有兩個能夠在心軸上滑動的滑套圓環(huán)，兩個滑套圓環(huán)的相鄰端面上均設(shè)有相互配合的棘齒結(jié)構(gòu)。
[0007]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下效果:
[0008]滑套圓環(huán)的兩個相鄰端面上設(shè)有相互配合的棘齒結(jié)構(gòu)，使得兩個滑套圓環(huán)可以單獨順時針旋轉(zhuǎn)，而逆時針旋轉(zhuǎn)時，棘齒結(jié)構(gòu)相互咬合，只能同步逆時針旋轉(zhuǎn)。
[0009]本實用新型的其它結(jié)構(gòu)與普通扶正器相同，當(dāng)作業(yè)管柱靠近井壁時，滑套圓環(huán)與井壁先接觸，從而把作業(yè)管柱支撐在井筒中心位置，起到扶正作用。作業(yè)管柱旋轉(zhuǎn)時，管柱不與井壁接觸，沒有磨損，扶正器隨管柱旋轉(zhuǎn)，心軸旋轉(zhuǎn)、而與之配套的滑套圓環(huán)不旋轉(zhuǎn)，心軸與滑套圓環(huán)之間為滑動摩擦，由于對心軸外壁和滑套圓環(huán)內(nèi)壁進(jìn)行了硬化耐磨處理，具有較好的抗磨損能力。
[0010]在扶正器處于水平井的水平段做順時針旋轉(zhuǎn)和軸向推進(jìn)的復(fù)合運動時，位于上部的滑套圓環(huán)受上止推端面的推力，同時受心軸旋轉(zhuǎn)運動的滑動摩擦作用，上部的滑套圓環(huán)力圖向前和順時針轉(zhuǎn)動，其端面的棘齒結(jié)構(gòu)作用在下部的滑套圓環(huán)端面的棘齒結(jié)構(gòu)上，推動下部的滑套圓環(huán)前行一個微小距離，使兩個端面的棘齒結(jié)構(gòu)處于短暫分離狀態(tài)。上部的滑套圓環(huán)在上止推端面作用下跟進(jìn)，兩個滑套圓環(huán)端面的棘齒結(jié)構(gòu)重新緊密配合起來，這樣上、下兩個滑套圓環(huán)的軸向運動交替進(jìn)行，形成了兩條腿交替前行的機(jī)制，能夠提高作業(yè)管柱處于水平狀態(tài)時軸向運動和旋轉(zhuǎn)運動的靈活性和可靠性。
[0011]本實用新型可以設(shè)置2個以上的滑套圓環(huán)，相鄰的滑套圓環(huán)端面上具有棘齒結(jié)構(gòu)，滑套圓環(huán)的數(shù)量增多可提高交替前行的效果，但會使扶正器長度增加或?qū)е禄讏A環(huán)的長度減小，一般以總共設(shè)置2個或3個為宜。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是本實用新型實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖詳述本實用新型，并非限制本實用新型的保護(hù)范圍，凡使用本實用新型的設(shè)計思路得出的改進(jìn)均屬于本實用新型的保護(hù)范疇。
[0015]參見圖1和圖2，一種井下管柱扶正器包括心軸I，心軸I的兩端分別是內(nèi)螺紋接頭5和外螺紋接頭6，內(nèi)螺紋接頭5的內(nèi)側(cè)是上止推端面3、外螺紋接頭6的內(nèi)側(cè)是下止推端面4，心軸I上至少裝有兩個能夠在心軸I上滑動的滑套圓環(huán)2，兩個滑套圓環(huán)2的相鄰端面上均設(shè)有相互配合的棘齒結(jié)構(gòu)。本實用新型有以下兩個實施例。
[0016]實施例一
[0017]兩個滑套圓環(huán)2的外圓均是弧形面，該弧形面上設(shè)有螺旋型導(dǎo)流槽。
[0018]實施例二
[0019]兩個滑套圓環(huán)2的外圓均是弧形面，該弧形面上設(shè)有直型導(dǎo)流槽。
[0020]上述實施例中，滑套圓環(huán)2在心軸I上安裝多個時，位于中部的滑套圓環(huán)2的兩側(cè)端面上均設(shè)有與兩側(cè)滑套圓環(huán)2相互配合的棘齒結(jié)構(gòu)。
[0021 ]本扶正器下入井內(nèi)處于垂直井段時，一般內(nèi)螺紋接頭5在上端，外螺紋接頭端6在下端。扶正器下入井內(nèi)處于水平井段時，一般內(nèi)螺紋接頭端5在前端，外螺紋接頭6在后端。
[0022]兩個具有棘齒結(jié)構(gòu)的滑套圓環(huán)2在心軸I上可以轉(zhuǎn)動，也可以滑動，可以結(jié)合在一起，也可以分開。
[0023]當(dāng)相鄰的兩個滑套圓環(huán)2之間的距離大于棘齒結(jié)構(gòu)中棘齒的高度時，兩個滑套圓環(huán)2可以相對順時針和逆時針轉(zhuǎn)動。
[0024]當(dāng)相鄰的兩個滑套圓環(huán)2之間的距離小于棘齒結(jié)構(gòu)中棘齒的高度時，兩個滑套圓環(huán)2相對順時針轉(zhuǎn)動，兩個端面的棘齒結(jié)構(gòu)的緩斜面相互接觸時，會給對方一軸向力。
[0025]當(dāng)兩個相鄰的滑套圓環(huán)2之間距離小于棘齒結(jié)構(gòu)中棘齒的高度時，兩個滑套圓環(huán)2相對逆時針轉(zhuǎn)動，兩個端面棘齒結(jié)構(gòu)的緩斜面相互分開，繼續(xù)逆時針轉(zhuǎn)動，棘齒結(jié)構(gòu)的陡斜面相互阻擋，只能同步旋轉(zhuǎn)。
【主權(quán)項】
1.一種井下管柱扶正器，包括心軸，心軸的兩端分別是內(nèi)螺紋接頭和外螺紋接頭，內(nèi)螺紋接頭的內(nèi)側(cè)是上止推端面、外螺紋接頭的內(nèi)側(cè)是下止推端面，其特征是，心軸上至少裝有兩個能夠在心軸上滑動的滑套圓環(huán)，兩個滑套圓環(huán)的相鄰端面上均設(shè)有相互配合的棘齒結(jié)構(gòu)。2.如權(quán)利要求1所述的一種井下管柱扶正器，其特征是，所述兩個滑套圓環(huán)的外圓均是弧形面，該弧形面上設(shè)有螺旋型導(dǎo)流槽。3.如權(quán)利要求1所述的一種井下管柱扶正器，其特征是，所述兩個滑套圓環(huán)的外圓均是弧形面，該弧形面上設(shè)有直型導(dǎo)流槽。4.如權(quán)利要求1所述的一種井下管柱扶正器，其特征是，所述滑套圓環(huán)在心軸上安裝多個時，位于中部的滑套圓環(huán)的兩側(cè)端面上均設(shè)有與兩側(cè)滑套圓環(huán)相互配合的棘齒結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】E21B17/10GK205532367SQ201620287241
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月8日
【發(fā)明人】朱偉, 楊玉升, 盧云霄, 朱慶利, 孫經(jīng)光, 徐志虹
【申請人】中石化石油工程技術(shù)服務(wù)有限公司, 中石化勝利石油工程有限公司, 中石化勝利石油工程有限公司井下作業(yè)公司