[發明專利]一種螺旋耐磨鉆鋌

有效

• 申請號: 201210479097.X
• 申請日: 2012-11-22
• 公開（公告）號: CN102926679A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 陳志明;喬驚喜;何體財
• 申請（專利權）人: 四川華德萊斯石油裝備股份有限公司
• 主分類號: E21B17/16
• 分類號: E21B17/16
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李玉秋;郝鵬

技術領域

本發明涉及鉆機技術領域，尤其涉及一種螺旋耐磨鉆鋌，主要應用于石油、天然氣、煤層氣等的勘探開發鉆井工程。

背景技術

鉆鋌是鉆鋌處在鉆柱的最下部，是下部鉆具組合的主要組成部分。其主要特點是壁厚大，般為38~53mm，相當于鉆桿壁厚的4~6倍，具有較大的重力和剛度。

鉆鋌一般分為3種：螺旋鉆鋌，無磁鉆鋌，整體鉆鋌。整體鉆鋌為光滑的厚壁圓管，兩端加工連接螺紋，其使用壽命沒有螺旋鉆鋌長；螺旋鉆鋌在圓鉆鋌外圓柱面上加工3條右旋的螺旋槽，以減少與井壁的接觸面積，能有效的防止壓差卡鉆；無磁鉆鋌主要用于石油鉆井過程中的監測，結構與整體鉆鋌相同。無磁鉆鋌是使用低碳合金鋼制造，該材料是經過嚴格的化學成分分析鍛造而成。該材料經機械性能測試可以確保硬度、韌性、沖擊值以及抗腐蝕性能符合標準，具有良好的低磁導率和良好的機械加工性能，但是無磁鉆鋌只能用于無磁環境。

螺旋鉆鋌是可以防止鉆具在鉆井過程中的差動壓力阻滯，螺旋槽可以讓泥漿圍繞鉆鋌自由的流動以平衡壓力防止阻滯的形成，從而有效防止壓差卡鉆現象發生。可以減少同鉆井井壁的接觸面積，因而能夠有效的降低產生差動壓力阻滯的可能性。螺旋鉆鋌之所以被廣泛使用是因為其本身的特性決定，這種特殊螺旋鉆鋌能夠減少井壁和管體的接觸面積，從而避免鉆柱的“卡鉆”現象。

現有的螺旋鉆鋌仍然存在一些問題需要進行改進，在長期的鉆井工程中螺旋鉆鋌承受彎曲、扭轉和拉壓等多種載荷的復合作用，普通的螺旋鉆鋌沒有耐磨帶，螺旋鉆鋌的管壁在與井壁摩擦中容易受到損害，使用壽命有限，而且螺旋鉆鋌兩端的接頭螺紋容易被擠壓得變形，嚴重時將會使螺旋鉆鋌的兩端出現斷裂情況，嚴重影響螺旋鉆鋌的使用壽命和鉆井的效率和質量。

中國專利CN201020119543.2公布了一種新型耐磨鉆鋌，在鉆鋌本體的外壁覆焊有耐磨層，耐磨層覆焊的位置距鉆鋌內螺紋接頭端面250~350毫米。該專利通過在鉆鋌覆焊耐磨層，耐磨層既能有效地提高鉆鋌的耐磨性能，又不影響鉆鋌內螺紋接頭修扣，可以延長鉆鋌使用壽命，提高鉆井效率。但是該耐磨帶只是接近內螺紋接頭端面設置一個耐磨帶，螺旋鉆鋌的管壁在與井壁摩擦中的耐磨性能仍然有限，而且沒有卡瓦槽，不便于起下鉆具卡瓦的直接使用。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種螺旋耐磨鉆鋌，可以增強普通螺旋鉆鋌的耐磨性，保障螺旋鉆鋌的使用壽命和鉆井效率，同時便于直接上卡瓦，卡住并懸掛下井的鉆鋌、鉆桿等管柱的工具。

為解決以上技術問題，本發明的技術方案是，一種螺旋耐磨鉆鋌，包括管體，所述管體沿軸向的一端設有內螺紋，另一端設有外螺紋，所述管體上設置有螺紋槽，管體的管壁上距離內螺紋端面800~1200毫米處焊有兩個耐磨帶，所述兩個耐磨帶之間插入有卡瓦槽。

在普通鉆鋌或螺旋鉆鋌的內螺紋端外表面上加工卡瓦槽起下鉆時就可不用提升短節和安全卡瓦，可以直接上卡瓦，卡住并懸掛下井的鉆鋌、鉆桿等管柱的工具。卡瓦槽的尺寸符合API?Spec7-1標準，鉆鋌的耐磨帶是可選擇的。

優選的，所述耐磨帶是采用低碳合金鋼制造而成。可以確保硬度、韌性、沖擊值以及抗腐蝕性，避免耐磨帶被鉆井中具有腐蝕性的淤泥所腐蝕。

優選的，所述兩個耐磨帶中距離內螺紋端面最近的耐磨帶的寬度小于另一個耐磨帶的寬度。因為越是接近內螺紋的一端承受的壓力越大，更容易受到磨損，所以設置兩個寬度不一樣的耐磨帶，可以有效地分散摩擦力的集中，從而進一步提高耐磨帶的使用壽命。

優選的，所述兩個耐磨帶的厚度均為3~5毫米。

優選的，所述卡瓦槽的深度為2.8~6.4毫米。根據螺旋鉆鋌的外徑的不同，選擇不同的槽深度，以廣泛適用于所有的螺旋鉆鋌。具體標準如下：

優選的，所述卡瓦槽的一端設有圓弧，用于管體受力的過度，以減輕應力集中；另一端設有斜面，所述斜面與管體軸向的夾角為3~5度，以便于斜面有約76mm長的距離來保證卡瓦的裝夾和拆卸。

優選的，所述內螺紋和外螺紋上分別設置有應力分散槽。

優選的，所述應力分散槽上沒有擴孔結構。

與現有技術相比，本發明具有如下優點：