[發明專利]鉆桿、套管防磨器

無效

• 申請號: 201010606300.6
• 申請日: 2010-12-27
• 公開（公告）號: CN102080507A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發明（設計）人: 秦利民;盛明仁;燕金友;周繼坤;李華東;彭學光
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團公司;中國石化集團勝利石油管理局鉆井工程技術公司
• 主分類號: E21B17/10
• 分類號: E21B17/10
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所 37224
• 代理人: 謝省法

技術領域：

本發明涉及到石油、地質鉆井領域，尤其涉及一種鉆井用鉆桿、套管防磨器。

背景技術：

大位移井的出現已經有多年的歷史，主要出于經濟上的考慮，特別是在海油陸采方面的應用發揮了巨大的經濟效益。但是，大位移延伸井具有很長的大斜度穩斜段，具有非常大的水平位移，測量井身達到了深井、超深井的深度，它是定向井、水平井、超深井鉆井技術的綜合體現，是目前世界上最先進的鉆井技術。

在水平井、大位移井和超深直井鉆井過程中，鉆桿、套管的磨損是很嚴重的問題，經常把前期的套管磨穿，造成井身結構的破壞甚至報廢，鉆桿接頭磨損嚴重，造成鉆具的提前報廢。由此，國內外研制了很多類型的套管防磨器。主要有兩種類型，一種是套在鉆桿上的防磨器，另一種是接在鉆桿與鉆桿之間的“防磨接頭”。但是一般都存在著結構不合理問題。由于鉆桿兩端都有較大直徑的接頭，套在鉆桿上的防磨器就沒有從根本上解決自身的安全性問題，主要是結構上沒有突破。因此有人就設計研究防磨接頭。防磨接頭也存在著幾大問題，第一從結構上看，就是短節上有一個不旋轉套，有的既沒有密封、又沒有滾動軸承、表面也沒有防磨材料，在井下環境中，沙粒進入這個“不旋轉套”的間隙中，該“不旋轉套”有多少的不旋轉幾率值得探討；起下鉆過程中對套管也有一定的磨損。第二在鉆柱中增加了許多絲扣連接的接頭，增加了更多的不安全因素和危險性。第三這些防磨接頭表面都是金屬殼體，當鉆具產生徑向震動時與套管碰撞、敲擊，也能造成套管、鉆桿脫扣、變形，水泥環破壞等問題。

另外，由于大位移井、水平井具有大斜度、長裸眼穩斜段的特點，所以在鉆井作業中，因重力效應鉆柱受到較大的摩阻和扭矩，扭矩，高摩阻和高扭矩成為限制大位移井延伸距離的重要因素。

因此，研究性能好、可靠性強的套在鉆桿上的防磨器是所屬技術領域一直探討的課題。

發明內容：

本發明的目的旨在克服現有技術的不足之處，提供一種可以減小鉆具的摩阻和扭矩，并且當鉆具徑向震動時具有很好的減震和保護作用的鉆桿、套管防磨器本發明的目的可通過如下技術措施來實現：

該防磨器是套在鉆桿上的新型鉆柱護箍，由金屬骨架、橡膠套和鎖塊構成，兩個呈半圓筒形的金屬骨架的兩邊分別對應設置有可以軸向滑入扣合的燕尾滑槽和滑條，可以從不同的兩端對準軸向滑入扣合在一起，形成一個圓筒狀骨架，金屬骨架的圓周有多條長圓形孔，扣合縫隙處分別有兩個小燕尾卡槽，金屬骨架內有對應設置的兩個呈半圓筒形的橡膠套，橡膠套的圓周外有多條與金屬骨架上的長圓形孔對應的長圓形楞條，楞條的形狀和分布與金屬骨架上的長圓形孔對應，長圓形楞條的頂面高出金屬骨架外表面和鉆桿接頭外表面，金屬骨架兩邊的小燕尾卡槽中安裝有兩邊有斜坡的弧形長方體鎖塊，防止兩個金屬骨架軸向滑脫。

本發明的目的還可通過如下技術措施來實現：

所述的長圓形楞條有4-7條。

本發明高強度合金鋼骨架由兩個半圓筒組成，兩邊分別帶著燕尾槽，中間分別銑出多條長圓形孔，防磨橡膠套也是有兩個半圓形筒組成，筒外表面分別凸出多條長圓形楞條，分別與高強度合金鋼骨架的長圓形孔對應，嵌入兩個半圓筒高強度合金鋼骨架內，長圓形楞條頂面高出高強度合金鋼骨架外表面和鉆桿接頭外表面。在需要安裝的鉆桿上先把一半嵌著防磨橡膠套的高強度合金鋼骨架卡在鉆桿上，然后把另一半嵌著防磨橡膠套的高強度合金鋼骨架通過燕尾槽軸向推入，結合安裝在一起，最后在兩塊高強度合金鋼骨架連接部位中間用兩塊鎖塊鎖緊，防止相互軸向移動而脫離。這樣，與鉆桿接觸的是防磨橡膠套，與井內套管內壁接觸的也是橡膠套(楞條部位)，在鉆井液環境下，橡膠與金屬的摩擦系數非常小，這樣就在旋轉鉆井過程和起下鉆過程中，很好地避免了鉆桿接頭與套管的相互磨損，并且有效地減小了鉆具的摩阻和扭矩。本發明的高強度合金鋼金屬骨架和橡膠防磨套牢固地“套”在鉆桿上，可以在鉆桿上轉動、上下移動，在鉆井液環境下，橡膠與金屬具有很低的摩擦系數，鉆桿在其內部橡膠軸承中旋轉，有效地降低了鉆具扭矩，很好地解決了套管磨損問題和水平井、大位移井套管段內摩阻扭矩大的問題，并且當鉆具徑向震動時具有很好的減震和保護作用。結構簡單、安全可靠，方便裝卸，可重復使用，是一種簡單、實用的鉆井工具。

附圖說明：

圖1是本發明安裝在鉆桿上的結構示意圖；

圖2是本發明離散狀態結構示意圖。

具體實施方式：

實施例1：