[實用新型]一種偏心輪式減摩降阻裝置

有效

• 申請號: 201620105731.7
• 申請日: 2016-02-01
• 公開（公告）號: CN205330557U
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 何清山
• 申請（專利權）人: 成都維泰油氣能源技術有限公司
• 主分類號: E21B17/00
• 分類號: E21B17/00
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

技術領域

本實用新型涉及一種石油天然氣行業鉆井工程技術領域，特別是一種偏心 輪式減摩降阻裝置。

背景技術

在石油天然氣行業中，水平井和大位移井在油氣井開發建設過程中有著明 顯的優勢，并由此衍生多分支井技術。水平井具有增大泄油面積，提高油井產 能，降低單位技術成本等優點。然而在水平井段中，鉆柱橫躺在井壁上，鉆柱 自身重量對井壁產生極大的正壓力，導致鉆柱和井壁之間產生極大的摩擦阻 力，嚴重阻礙了鉆柱送進和鉆頭施壓。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生繞曲變形，嚴重制約了水平段鉆進長度。

目前國內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 利用動閥環和靜閥環的周期性相對運動，改變鉆井液過流通道，產生周期性的 水擊現象，使鉆柱發生周期性的高頻振動，從而將水平段鉆柱和井壁之間的靜 摩擦轉變為動摩擦，降低摩擦阻力，幫助水平段鉆柱送進。但是，水力振蕩器 產生的高頻振動對鉆柱也產生了一定了傷害，并且水擊現象產生的水擊壓力對 鉆井液循環系統也提出了更高的技術要求。

實用新型內容

本實用新型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，鉆柱送進困難的的技術問題。

本實用新型提供一種偏心輪式減摩降阻裝置，包括筒體，所述筒體上設有 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。

本實用新型的有益效果是：在鉆柱送進過程中，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，使減阻輪總成發生旋轉， 把井壁和鉆柱的滑動摩擦轉化為井壁和減阻輪總成的滾動摩擦，減小摩擦阻 力；鉆柱軸向送進和周向旋轉，都可以驅動減阻輪總成旋轉，減小摩擦阻力； 本實用新型的偏心輪式減摩降阻裝置為純機械結構，易損件少，簡單可靠；同 時，可以延長水平段鉆井長度，節約經濟成本。

進一步，所述減阻輪總成截面與所述筒體軸線之間的夾角為9度。

采用上述進一步技術方案的有益效果是：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化的摩擦力較為均衡。

進一步，所述相鄰兩個減阻輪總成投影以所述筒體軸線呈旋轉對稱的旋轉 角相等。

采用上述進一步技術方案的有益效果是：由于旋轉角相等，表明多個減阻 輪總成均布在筒體上，使得筒體的前進較為平穩。

進一步，所述減阻輪總成包括滾輪套、滾輪、多個防磨齒、儲油囊，所述 滾輪套設有內腔，所述滾輪套固定在所述筒體上，所述滾輪設置在所述滾輪套 的內腔里，所述滾輪上部與所述滾輪套通過密封結構密封連接，所述滾輪下部 設有滾輪內腔，所述滾輪套的底面設有底面通孔，所述底面通孔與所述滾輪內 腔連通，所述底面通孔上設有密封堵頭；所述滾輪下部與所述滾輪套通過滾動 連接結構滾動連接，所述滾輪的下部還設有連通所述滾輪內腔和所述滾輪外表 面的導油孔，所述儲油囊設置在所述滾輪內腔的頂部并與其側壁密封，所述儲 油囊的下部空間為儲油腔，所述滾輪頂部設有與所述儲油囊的上部空間連通的 壓力通孔，所述多個防磨齒設置在所述滾輪頂部并凸出于其外表面，所述滾輪 頂部中間位置的防磨齒頂點高于邊緣位置的防磨齒頂點。

采用上述進一步技術方案的有益效果是：上述減阻輪總成結構中的滾輪通 過滾動連接結構在滾輪套內轉動，滾輪套的底面設有底面通孔便于將潤滑油從 底面通孔中注入滾輪內腔中，注入潤滑油后，通過密封堵頭堵住，避免潤滑油 泄露；滾輪上還設有連通滾輪內腔和滾輪外圓柱下部的導油孔，確保潤滑油能 夠進入滾動連接結構，為滾動連接結構提供良好的潤滑作用；滾輪頂部設有與 儲油囊的上部空間連通的壓力通孔，在減阻輪總成工作時，外部的漿體通過壓 力通孔進入儲油囊的上部空間，確保儲油囊兩側的壓力平衡，使其內部的潤滑 油更好地進入滾動連接結構，減阻輪總成的滾輪轉動更為平穩和有效。