[發(fā)明專利]一種偏心輪式減摩降阻裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610071236.3
• 申請日: 2016-02-01
• 公開（公告）號: CN105604495B
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何清山
• 申請（專利權(quán)）人: 成都維泰油氣能源技術(shù)有限公司
• 主分類號: E21B17/00
• 分類號: E21B17/00
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

本發(fā)明提供一種偏心輪式減摩降阻裝置，筒體上設(shè)有至少一排減阻輪總成，每排至少包括三個減阻輪總成，減阻輪總成截面與筒體軸線之間形成夾角，減阻輪總成凸出于筒體的外表面，減阻輪總成呈柱狀，減阻輪總成軸線與筒體軸線為兩條異面直線，多個減阻輪總成在垂直于筒體軸線的截面上的投影形成減阻輪總成投影截面，相鄰兩個減阻輪總成投影以筒體軸線呈旋轉(zhuǎn)對稱；減阻輪總成軸線與筒體軸線所成角為銳角，并且相對于筒體軸線傾斜方向一致。在鉆柱送進(jìn)過程中，減阻輪總成和井壁接觸，使減阻輪總成發(fā)生旋轉(zhuǎn)，把井壁和鉆柱的滑動摩擦轉(zhuǎn)化為井壁和減阻輪總成的滾動摩擦；鉆柱軸向送進(jìn)和周向旋轉(zhuǎn)，都可以驅(qū)動減阻輪總成旋轉(zhuǎn)，減小摩擦阻力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種石油天然氣行業(yè)鉆井工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種偏心輪式減摩降阻裝置。

背景技術(shù)

在石油天然氣行業(yè)中，水平井和大位移井在油氣井開發(fā)建設(shè)過程中有著明顯的優(yōu)勢，并由此衍生多分支井技術(shù)。水平井具有增大泄油面積，提高油井產(chǎn)能，降低單位技術(shù)成本等優(yōu)點。然而在水平井段中，鉆柱橫躺在井壁上，鉆柱自身重量對井壁產(chǎn)生極大的正壓力，導(dǎo)致鉆柱和井壁之間產(chǎn)生極大的摩擦阻力，嚴(yán)重阻礙了鉆柱送進(jìn)和鉆頭施壓。水平段長度越長，井壁對鉆柱的摩擦阻力越大，鉆柱在水平段極易發(fā)生繞曲變形，嚴(yán)重制約了水平段鉆進(jìn)長度。

目前國內(nèi)外使用效果較好的減摩降阻工具是水力振蕩器，其工作原理在于利用動閥環(huán)和靜閥環(huán)的周期性相對運動，改變鉆井液過流通道，產(chǎn)生周期性的水擊現(xiàn)象，使鉆柱發(fā)生周期性的高頻振動，從而將水平段鉆柱和井壁之間的靜摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽Σ粒档湍Σ磷枇Γ瑤椭蕉毋@柱送進(jìn)。但是，水力振蕩器產(chǎn)生的高頻振動對鉆柱也產(chǎn)生了一定了傷害，并且水擊現(xiàn)象產(chǎn)生的水擊壓力對鉆井液循環(huán)系統(tǒng)也提出了更高的技術(shù)要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種偏心輪式減摩降阻裝置，以解決大位移井和水平井水平段的鉆柱摩擦阻力大，鉆柱送進(jìn)困難的的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供一種偏心輪式減摩降阻裝置，包括筒體，所述筒體上設(shè)有至少一排減阻輪總成，每排減阻輪總成至少包括三個減阻輪總成，同一排減阻輪總成上的每個減阻輪總成的中心形成減阻輪總成截面，所述減阻輪總成截面與所述筒體軸線之間形成夾角，所述減阻輪總成凸出于所述筒體的外表面，所述減阻輪總成呈柱狀，所述減阻輪總成軸線與所述筒體軸線為兩條異面直線，所述多個減阻輪總成在垂直于所述筒體軸線的截面上的投影形成減阻輪總成投影截面，所述相鄰兩個減阻輪總成投影以所述筒體軸線呈旋轉(zhuǎn)對稱；所述減阻輪總成軸線與所述筒體軸線所成角為銳角，并且所述減阻輪總成軸線相對于所述筒體軸線傾斜方向一致。

本發(fā)明的有益效果是：在鉆柱送進(jìn)過程中，由于減阻輪總成軸線與所述筒體軸線所成角為銳角，減阻輪總成和井壁接觸，使減阻輪總成發(fā)生旋轉(zhuǎn)，把井壁和鉆柱的滑動摩擦轉(zhuǎn)化為井壁和減阻輪總成的滾動摩擦，減小摩擦阻力；鉆柱軸向送進(jìn)和周向旋轉(zhuǎn)，都可以驅(qū)動減阻輪總成旋轉(zhuǎn)，減小摩擦阻力；本發(fā)明的偏心輪式減摩降阻裝置為純機械結(jié)構(gòu)，易損件少，簡單可靠；同時，可以延長水平段鉆井長度，節(jié)約經(jīng)濟成本。

進(jìn)一步，所述減阻輪總成截面與所述筒體軸線之間的夾角為9度。

采用上述進(jìn)一步技術(shù)方案的有益效果是：由于減阻輪總成截面與筒體軸線之間的夾角為9度，使得多個減阻輪總成轉(zhuǎn)化的摩擦力較為均衡。

進(jìn)一步，所述相鄰兩個減阻輪總成投影以所述筒體軸線呈旋轉(zhuǎn)對稱的旋轉(zhuǎn)角相等。

采用上述進(jìn)一步技術(shù)方案的有益效果是：由于旋轉(zhuǎn)角相等，表明多個減阻輪總成均布在筒體上，使得筒體的前進(jìn)較為平穩(wěn)。