一種定向螺桿扶正器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種定向螺桿扶正器，應(yīng)用于石油鉆井技術(shù)領(lǐng)域，適用于長水平段非常規(guī)水平井的定向鉆進。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國際能源需求的增長，為加大對各類復(fù)雜斷塊油藏及非常規(guī)油藏的開發(fā)，提高采收率，大位移水平井技術(shù)得到越來越廣泛的應(yīng)用，尤其近幾年長水平段非常規(guī)水平井鉆井技術(shù)發(fā)展迅速，區(qū)域涉及中原、勝利、四川、陜北等地，非常規(guī)水平井水平段長段基本都在100m以上，經(jīng)地層對比及巖肩錄井分析，經(jīng)常需要在井斜90°?95°以內(nèi)的水平段進行定向軌跡控制，確保鉆頭最大限度地在油層中穿行，以提高油層鉆遇率。由此帶來的鉆井難點及風(fēng)險也越來越大，大井斜長水平段使用現(xiàn)有的螺桿鉆具扶正器，已經(jīng)不能滿足水平井鉆進技術(shù)的發(fā)展需求，鉆井效率低，頻繁出現(xiàn)托壓現(xiàn)象，井下粘卡事故頻發(fā)。
[0003]ZL200820080664.3公布了一種半片式單彎螺桿扶正器，該扶正器包括三個扶正塊，底邊一塊，側(cè)邊兩塊，且底邊扶正器厚度要比側(cè)邊厚5-20mm，三個扶正塊沿軸向以螺旋形焊接在單彎螺桿外壁底部。該扶正器應(yīng)用較為普遍，經(jīng)現(xiàn)場應(yīng)用，存在與井壁支點多，接觸面大，定向工具面較為穩(wěn)定等優(yōu)點，但隨著使用時間延長，存在以下不足:(1)較厚的底邊扶正塊影響大斜度井眼巖肩的排出，巖肩易在底邊扶正塊附近堆積，托壓現(xiàn)象得不到緩解；⑵定向鉆進過程中，因螺旋扶正器與井壁接觸面大，摩擦阻力大，使用后期定向工具面穩(wěn)定的優(yōu)勢逐漸消失，工具面擺放不到位，影響定向效果。
[0004]ZL201220637922公布了一種螺桿鉆具扶正器結(jié)構(gòu)，扶正塊數(shù)量為三個或三個以上，呈直棱柱狀，與螺桿鉆具本體為一體式結(jié)構(gòu)，經(jīng)現(xiàn)場應(yīng)用，該螺桿扶正器為直棱結(jié)構(gòu)，與井壁支點多、井底巖肩易排出等優(yōu)點，但也存在以下不足:⑴此類扶正器結(jié)構(gòu)因扶正器數(shù)量較多且未進行減摩處理，摩阻較大，不適宜定向鉆進；⑵扶正器表面未進行防磨處理，使用壽命受限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種定向螺桿扶正器，其能克服長水平段水平井定向鉆進過程中易出現(xiàn)的鉆進效率低、頻繁出現(xiàn)托壓、井下粘卡事故頻發(fā)等問題，且不影響螺桿實際造斜率。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案為:
[0007]一種定向螺桿扶正器，包括螺桿鉆具的傳動軸，所述傳動軸在靠近井眼低邊的外壁上設(shè)置有兩個沿其軸向延伸的直棱狀的扶正塊，兩扶正塊與井眼低邊構(gòu)成的腔道形成導(dǎo)流槽，兩扶正塊外表面上均設(shè)置有滾珠槽，滾珠槽內(nèi)嵌設(shè)有滾珠。
[0008]所述兩扶正塊一體設(shè)置在所述傳動軸上。
[0009]所述扶正塊長250-350臟，寬80-1 1mm,厚10_20mm，兩扶正塊之間的夾角為80° -100°，扶正塊兩端均設(shè)置有倒角斜面，倒角斜面與扶正塊外表面的夾角為10。-30。。
[0010]所述滾珠槽在扶正塊外表面上沿扶正塊長度方向布置有兩排，每排有七個滾珠槽。
[0011]所述述導(dǎo)流槽的寬度為60-100mm。
[0012]所述滾珠直徑為15-20mm。
[0013]本實用新型的螺桿鉆具傳動軸在靠近井眼低邊的外壁上設(shè)置有兩個沿其軸向延伸的直棱狀的扶正塊，兩扶正塊上部與井眼高邊有較大的環(huán)形空間，同時兩扶正塊下部與井眼低邊形成導(dǎo)流槽，導(dǎo)流槽能夠?qū)r肩及時清除，避免大斜度井眼螺桿扶正器附近巖肩堆積，有效緩解托壓，提高定向造斜效果；兩扶正塊均在傳動軸的外表面上均布有滾珠槽，滾珠槽內(nèi)安裝有滾珠，在大斜度井、水平井定向鉆進過程中可以將鉆具與井壁之間的滑動摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動摩擦，有利于扭矩釋放，減小摩阻，有效避免鉆具粘卡、托壓等現(xiàn)象發(fā)生，極大提高定向機械鉆速及定向效果。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為圖1中A-A剖視圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0017]如圖1、圖2所示，一種定向螺桿扶正器，包括螺桿鉆具的傳動軸1，傳動軸I在靠近井眼低邊7的外壁上設(shè)置有兩個沿其軸向延伸的直棱狀的扶正塊2，兩扶正塊2與井眼低邊7構(gòu)成的腔道形成導(dǎo)流槽5，兩扶正塊2上部與井眼高邊6有較大的環(huán)形空間，導(dǎo)流槽5的寬度為60-100_，導(dǎo)流槽5能夠?qū)r肩及時清除，避免大斜度井眼螺桿扶正器附近巖肩堆積，有效緩解托壓，提高定向造斜效果。兩扶正塊2外表面上均設(shè)置有滾珠槽3，滾珠槽3內(nèi)嵌設(shè)有滾珠4。扶正塊2有五個面，扶正塊2左右兩側(cè)的面為側(cè)面，前后兩端的面為端面，遠離傳動軸I的一個面為外表面。
[0018]兩扶正塊2 —體設(shè)置在傳動軸I上，傳動軸I與兩個扶正塊2進行一體化加工，不需要焊接，整體牢固。扶正塊長250-350臟，寬80-110臟，厚10_20mm，兩扶正塊之間夾角為80° -100°，兩扶正塊2中間留夠?qū)掗g隙的導(dǎo)流槽5，同時不會影響螺桿造斜率。扶正塊2兩端均設(shè)置有倒角斜面，倒角斜面與扶正塊外表面的夾角為10° -30°。
[0019]滾珠槽3在扶正塊2外表面上沿扶正塊長度方向布置有兩排，每排有七個滾珠槽3，滾珠槽3為球面孔，其外表面孔徑小，內(nèi)表面孔徑大，用于定位滾珠4，使之不會脫落。滾珠4采用鋼制成，滾珠4表面鑲有硬質(zhì)合金層，其可以防止快速磨損，提高滾珠耐磨性及使用壽命。滾珠4直徑為15-20mm。
【主權(quán)項】
1.一種定向螺桿扶正器，包括螺桿鉆具的傳動軸，其特征在于:所述傳動軸在靠近井眼低邊的外壁上設(shè)置有兩個沿其軸向延伸的直棱狀的扶正塊，兩扶正塊與井眼低邊構(gòu)成的腔道形成導(dǎo)流槽，兩扶正塊外表面上均設(shè)置有滾珠槽，滾珠槽內(nèi)嵌設(shè)有滾珠。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定向螺桿扶正器，其特征在于:所述兩扶正塊一體設(shè)置在所述傳動軸上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定向螺桿扶正器，其特征在于:所述扶正塊長250-350mm，寬80-110_1，厚10-20111111，兩扶正塊夾角為80° -100°，扶正塊兩端均設(shè)置有倒角斜面，倒角斜面與扶正塊外表面的夾角為10° -30°。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定向螺桿扶正器，其特征在于:所述滾珠槽在扶正塊外表面上沿扶正塊長度方向布置有兩排，每排有七個滾珠槽。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定向螺桿扶正器，其特征在于:所述導(dǎo)流槽的寬度為60-100mmo6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定向螺桿扶正器，其特征在于:所述滾珠直徑為15-20mm。
【專利摘要】本實用新型涉及一種定向螺桿扶正器，包括傳動軸，傳動軸在靠近井眼低邊的外壁上設(shè)置有兩個沿其軸向延伸的直棱狀的扶正塊，兩扶正塊外表面上均設(shè)置有滾珠槽，滾珠槽內(nèi)嵌設(shè)有滾珠，兩扶正塊與井眼低邊構(gòu)成的腔道形成導(dǎo)流槽。本實用新型兩扶正塊上部與井眼高邊有較大的環(huán)形空間，同時兩扶正塊與井眼低邊構(gòu)成的腔道形成導(dǎo)流槽，能夠?qū)r屑及時清除，避免大斜度井眼螺桿扶正器附近巖屑堆積，有效緩解托壓，提高定向造斜效果；扶正塊外表面上設(shè)置的滾珠槽內(nèi)嵌設(shè)有滾珠，在大斜度井、水平井定向鉆進過程中可以將鉆具與井壁之間的滑動摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動摩擦，有利于扭矩釋放，減小摩阻，有效避免鉆具粘卡、托壓等現(xiàn)象發(fā)生，極大提高定向機械鉆速及定向效果。
【IPC分類】E21B17/10
【公開號】CN204782824
【申請?zhí)枴緾N201520411605
【發(fā)明人】沈國兵, 耿燕, 王安廣, 王志遠, 樊云鵬, 王成帥
【申請人】中石化石油工程技術(shù)服務(wù)有限公司, 中石化中原石油工程有限公司鉆井工程技術(shù)研究院
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年6月15日