[實用新型]一種對開復合襯套式減扭防磨工具

無效

• 申請號: 200920177097.8
• 申請日: 2009-09-24
• 公開（公告）號: CN201502339U
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發明（設計）人: 祝效華;劉少胡
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B17/10
• 分類號: E21B17/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種用于石油、天然氣和地質鉆井的特殊井下工具，尤其是用于鉆深井、大位移井、狗腿度超標的深直井和超深井的一種對開復合襯套式減扭防磨工具。

背景技術

石油天然氣及地質鉆井中轉盤轉動帶動鉆柱旋轉，在大位移井和狗腿度超標的深直井中鉆柱將承受較大的摩擦阻力。扭矩超過鉆柱承受能力將會導致鉆具斷裂失效，致使無法鉆進。旋轉鉆柱與井壁套管發生接觸摩擦，接觸摩擦直接導致套管和鉆柱的摩擦磨損，摩擦系數越大、狗腿度越嚴重、側向載荷(或鉆柱自重)越大及轉速越高，則磨損越快。鉆柱嚴重磨損后將降級使用或直接報廢。套管磨損后整體強度降低，在復雜的地質條件下極易過早擠毀和破漏，從而嚴重影響油井壽命和油氣開采。

鉆柱減扭防磨問題近年來日益獲得重視，尤其是氣體做為循環介質的鉆井中。近年來國內外意識到了該問題的嚴重性，從井身結構優化設計、鉆具組合、潤滑添加劑和減扭防磨工具等各方面進行了深入的研究，并提出應用在鉆井過程中就保護套管的理念。目前常用的減扭防磨工具主要有旋轉防磨TC套式和非金屬復合材料式兩類。前者使用壽命長，后者防磨效果好，但轉動性能待提高。

目前，國產減扭防磨措施工具尚存在許多問題。國外減扭防磨措施工具發展較早，也較成熟，但受知識產權、材質和加工工藝的限制，國內尚無法低成本使用國外的減扭防磨工具。國內主要發展了兩種形式的減扭防磨工具，一種是旋轉防磨TC套式，一種是非金屬復合材料式。目前國產旋轉防磨TC套式防磨工具的主要優點是壽命長，缺點是防磨效果差，且容易卡死；目前國產橡膠式防磨工具的主要優點是減扭防磨效果好，缺點是有些井況中有撕裂失效發生。國產減扭防磨工具的技術現狀阻礙了減扭防磨技術的推廣應用，隨著深井和大位移井鉆探工作量的增加，套管減扭防磨問題日益迫切。

發明內容

本實用新型的目的是：為解決現有技術的不足，防止或緩解套管和鉆柱在鉆進過程中的扭矩較大和磨損較嚴重問題，特提供一種對開復合襯套式減扭防磨工具。

為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案是：本實用新型一種對開復合襯套式減扭防磨工具由本體、對開復合襯套、滾珠和緊固擋圈裝配構成，所述本體中部加工有一段凹下去的環形槽，環形槽用于安裝對開復合襯套，環形槽上相間有兩道半圓形凹槽用于安裝兩個半內圈；所述對開復合襯套的內表面相間有兩道半圓形凹槽用于安裝兩個半外圈；在內圈和外圈之間安裝有滾珠，兩個半復合襯套用連接銷連接，對開復合襯套上下兩端用螺栓分別安裝有下緊固擋圈和上緊固擋圈。

所述對開復合襯套由兩個半復合襯套組成，每個半復合襯套的合金鋼襯套外表面硫化有橡膠襯套，內表面有相間凹槽用于安裝兩個半外圈，兩個半復合襯套上有用于安裝連接銷的軸向孔，對開復合襯套上下兩端有用于安裝下緊固擋圈和上緊固擋圈的螺栓徑向孔。

本實用新型與現有技術相比，其有益效果是：1、可有效減少鉆柱的扭矩，防止鉆具斷裂失效，提高鉆進速度；同時，可有效減少鉆柱接頭磨損，提高鉆柱及整個鉆具的使用壽命；2、減少套管磨損，延長油井使用壽命長；3、對開復合襯套外表面硫化橡膠材料，在工作過程可吸收鉆具橫向振動，提高鉆具穩定性；4、對開復合襯套由兩個半復合襯套構成，用銷連接，與之配套使用的內外圈、上下緊固擋圈均由半開結構組成，更換襯套方便，襯套與芯軸之間用鋼珠連接定位，襯套轉動靈活，可有效防止襯套與芯軸卡死；5、本實用新型可用于鉆深井、大位移井、狗腿度超標的深直井和超深井的鉆井施工中，可有效減少鉆柱扭矩，提高套管、鉆柱及其它鉆具的使用壽命。

附圖說明

圖1是本實用新型對開復合襯套式減扭防磨工具的結構示意圖；

圖2是圖1的A-A斷面示意圖；

圖3是本實用新型對開復合襯套式減扭防磨工具的對開復合襯套結構示意圖。

圖中，1.本體，2.下緊固擋圈，3.對開復合襯套，4.橡膠襯套，5.半外圈，6.滾珠，7.半內圈，8.上緊固擋圈，9.螺栓，10.連接銷，11.合金鋼襯套，12.環形槽。

具體實施方式

如圖1圖2和圖3所示，是本實用新型一種對開復合襯套式減扭防磨工具，主要由本體1、對開復合襯套3、滾珠6、上緊固擋圈8和下緊固擋圈2裝配構成，所述本體1中部加工有一段凹下去的環形槽12，環形槽12用于安裝對開復合襯套3，環形槽12上相間有兩道半圓形凹槽用于安裝兩個半開內圈7；所述對開復合襯套3的內表面有相間凹槽用于安裝半開外擋圈5，在半開內擋圈7和半開外擋圈5之間安裝有滾珠6；兩個半復合襯套用連接銷10連接，對開復合襯套3上下兩端用螺栓9分別安裝有下緊固擋圈2和上緊固擋圈8。