[實用新型]一種石油鉆井用耐磨三棱鉆鋌

有效

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• 申請日: 2012-02-17
• 公開（公告）號: CN202417344U
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發(fā)明（設計）人: 陳永強;鄭菲菲;楊志;馮婳
• 申請（專利權）人: 濟源華新石油機械有限公司
• 主分類號: E21B17/16
• 分類號: E21B17/16
• 代理公司: 鄭州天陽專利事務所(普通合伙) 41113
• 代理人: 聶孟民

技術領域

本實用新型涉及鉆井設備，特別是一種石油鉆井用耐磨三棱鉆鋌。

背景技術

國內石油天然氣鉆探中，因圓柱形鉆鋌結構簡單、加工成本低，得到了大規(guī)模應用。其基本結構為一端加工成母螺紋，另一端加工成公螺紋，橫截面為圓形，中間為通孔，如中國專利號為“200420042182.0”公布的就是這種鉆鋌。

由于圓柱形鉆鋌結構上的原因，使用中存在以下問題：

1、鉆鋌剛度受限，易造成卡鉆

現(xiàn)場應用過程中，為保證鉆井液或氣體介質循環(huán)攜砂，必須保證鉆鋌和井眼環(huán)空的過流面積，鉆鋌外徑必須小于井眼直徑很多，鉆鋌剛度受限，導致應用范圍受限，鉆柱發(fā)生屈曲時，圓形鉆鋌易和泥餅粘在一起，造成粘卡事故。

2、起下鉆過程中，圓柱形鉆鋌拆裝不便。沒有合適的吊卡，必須使用卡瓦和安全卡瓦，不僅導致鉆井時效降低、增加鉆工勞動強度，而且增加了鉆具落井風險。

3、鉆鋌壽命低，尤其是氣體鉆井時吹蝕嚴重，鉆鋌壽命大幅降低。

4、圓柱形鉆鋌泥包時，硬提易形成拔活塞，引起井噴，不安全，因此，鉆鋌的改進和創(chuàng)新勢在必行。

發(fā)明內容

針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術之缺陷，本實用新型之目的就是提供一種石油鉆井用耐磨三棱鉆鋌，可有效解決卡鉆、裝拆不方便，勞動強度大，使用壽命短和井噴不安全的問題。

本實用新型解決的技術方案是，包括鉆鋌本體和硬質合金，鉆鋌本體上有多段切面，切面橫截面均形成三個棱，棱面外徑尺寸不同，間隔設置，大切面和小切面均呈平面或曲面狀，均以鉆鋌本體軸心對稱，大切面的段形成大棱，大棱表面上鑲嵌有硬質合金，構成耐磨帶，小切面的段形成小棱，鉆鋌本體一端（上端）有母螺紋，另一端（下端）有公螺紋（圖中未標示），靠母螺紋一端的鉆鋌本體為裝卸段，鉆鋌本體中心有內孔。

本實用新型操作簡單、使用方便，不必使用安全卡瓦，不僅減輕鉆工勞動強度、提高鉆井時效，工作效率高，安全，使用壽命長。

附圖說明

圖1為本實用新型半面剖開的結構主視圖。

圖2為本實用新型結構圖1中的A-A截面剖視圖。

圖3為本實用新型結構圖1中的B-B截面圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式作詳細說明。

由圖1-3所示，本實用新型包括鉆鋌本體和硬質合金，鉆鋌本體１上有多段切面，切面橫截面均形成三個棱，棱面外徑尺寸不同，間隔設置，大切面2和小切面9均呈平面或曲面狀，均以鉆鋌本體軸心對稱，大切面2的段形成大棱4，大棱4表面上鑲嵌有硬質合金8，構成耐磨帶6，小切面9的段形成小棱5，鉆鋌本體一端（上端）有母螺紋，另一端（下端）有公螺紋（圖中未標示），靠母螺紋一端的鉆鋌本體為裝卸段7，鉆鋌本體中心有內孔3。

為了保證使用效果，所述的大棱外徑大于小棱外徑，均勻間隔設置在鉆鋌本體上；所述的鉆鋌本體兩端螺紋處設置帶低扭距結構應力槽10。

本實用新型的工作情況是，使用時，通過其兩端母螺紋和公螺紋連接鉆具，鉆井液通過鉆鋌本體1的內孔3進入鉆頭，鉆井液經(jīng)鉆頭返出后經(jīng)鉆鋌本體1外表面與井壁環(huán)空上返。由于大切面2和小切面9增大了環(huán)空過流面積，因此，大棱4外徑可比常規(guī)圓柱形鉆鋌大，增大了鉆鋌剛度，使其具有較強的抗彎能力，能承受較高鉆壓而變形較小，并使井身具有較小的井斜變化率。大棱4和小棱5間隔設置，減小了鉆鋌本體1與井壁泥餅的接觸面積，隨著鉆鋌的旋轉可改變鉆井液流向，一定程度上沖刷井壁上泥餅，且大棱4棱面還可以刮削泥餅、修整井壁，可有效防止卡鉆事故。大棱4上鑲嵌硬質合金8，形成耐磨帶6，鉆鋌耐磨性大大增加，還可修整井壁，一定程度上起穩(wěn)定器作用，鉆鋌壽命得到提高。鉆鋌兩端螺紋設置帶低扭矩結構應力槽，使鉆鋌具有更低的應力集中和更高的扭矩特性，延長了鉆鋌螺紋使用時間。鉆鋌本體1靠近母螺紋一端加工有裝卸段7，起下鉆過程中，可不必使用安全卡瓦，不僅減輕鉆工勞動強度、提高鉆井時效，還減少了鉆具落井風險。

由上述情況可以看出，并經(jīng)實際使用，本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有以下突出的有益技術效果：

1、鉆鋌剛度提高，有效防止卡鉆事故

本實用新型在鉆鋌本體上加工多段切面，切面橫截面均為三個棱，與普通圓形鉆鋌相比，增大了鉆鋌和井眼環(huán)空的過流面積，鉆鋌外徑可接近鉆頭尺寸，盡量達到滿眼，鉆鋌剛度得到提高，使其具有較強的抗彎能力，故能承受較高鉆壓而變形較小，并使井身具有較小的井斜變化率。實用新型三個棱不但增大了過流面積，還大大減少了鉆鋌和井壁接觸面積，且棱面還可以刮削泥餅、修整井壁，可有效防止卡鉆事故。