[發明專利]一種串接式水平井鉆進用鉆桿的短節

在審

• 申請號: 202011434425.5
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112664150A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 劉顯濤;王思敏;郭相龍;張淼
• 申請（專利權）人: 吉林石油裝備技術工程服務有限公司
• 主分類號: E21B17/05
• 分類號: E21B17/05
• 代理公司: 大連格智知識產權代理有限公司 21238
• 代理人: 劉琦

本發明公開了一種串接式水平井鉆進用鉆桿的短節，包括置于母接頭(8)前部的定位環(4)，前部為直桿段后部為球頭的公接頭(2)，球頭位于母接頭(8)的前端面和定位環(4)上端面形成的球腔中；外殼體(3)套接在公接頭(2)直桿段并在球頭處形成卡接端蓋后延伸與母接頭(8)螺紋連接；球頭的外周周向間隔設置有凸起，外殼體(3)內壁周向對應間隔設有容置所述凸起的槽體；公接頭(2)和母接頭(8)開設有貫通的中心孔；外殼體(3)或母接頭(8)的任一外周面環段上套接有滾動組件。通過結構設計降低鉆桿各部件之間的裝配難度，解決在鉆井過程中鉆桿摩阻扭矩大的問題，提高工作效率。

技術領域

本發明涉及水平井鉆進用鉆桿配件設備加工制造領域，更具體地說，涉及一種串接式水平井鉆進用鉆桿的短節。

背景技術

水平井是最大井斜角達到或接近90°(一般不小于86°)，并在目的層中維持一定長度的水平井段的特殊井。有時為了某種特殊的需要，井斜角可以超過90°，“向上翹”。一般來說，水平井適用于薄的油氣層或裂縫性油氣層，目的在于增大油氣層的裸露面積。在鉆井鉆進的過程中，為了適應井壁的走向鉆桿應旋轉一定角度進行的作業，現有技術中在鉆桿外部同步設置導向套來克服井壁的阻力保證鉆進平穩。

與本發明最接近的現有技術是一項是申請號為201611013316X，名稱為水平井鉆具的發明專利，公開一種水平井鉆具，包括：第一鉆桿接頭、第二鉆桿接頭、以及位于所述第一鉆桿接頭與所述第二鉆桿接頭之間的多個首尾連接的鉆桿短節；所述鉆桿短節包括：縱長延伸的球頭機構，所述球頭機構的側壁上設置有第一連接部；所述球頭機構的一端設置有球頭，所述球頭的側壁上設置有多個沿其周向間隔排布的軌跡槽；與所述球頭機構活動連接的球窩機構；所述球窩機構具有容納所述球頭的球形腔體；所述球形腔體的壁上設有多個與所述軌跡槽一一對應的銷孔；所述銷孔內設有部分伸入所述軌跡槽的柱銷；所述柱銷與所述軌跡槽的內壁接觸；所述球窩機構開設有能與第一連接部相匹配的第二連接部。這項專利存在的問題是：鉆桿短節作為鉆桿中的損耗件更換麻煩、球頭的軌跡槽中的銷釘通過端蓋限位容易損壞、若固將球窩聯成整體又存在無法裝配的問題，第一球窩后端的部分延伸成的第二球面結構的外螺紋段加工存在難度。隨著水平井數量、水平段長度的不斷增加鉆進過程中還存在鉆桿所受摩阻扭矩較大的難題。

發明內容

本發明目的是簡化鉆桿更換方式，通過結構設計降低鉆桿各部件之間的裝配難度，解決在鉆井過程中鉆桿摩阻扭矩大的問題，提高工作效率。

為了達到上述目的，本發明提供一種串接式水平井鉆進用鉆桿的短節，包括前部為直桿段后部為球頭的公接頭，套接在所述公接頭直桿段的末端外部并在所述球頭前端形成環形端蓋卡住所述球頭的外殼體，以及所述外殼體后端通過內螺紋旋接的母接頭；所述母接頭的前端設置一個定位環，所述母接頭和所述定位環形成了容納所述公接頭球頭后部的球型腔。

所述公接頭的球頭在縱向截面的周向上間隔設置有凸起，所述外殼體對應間隔設有容置所述凸起的槽體，所述定位環的前端面與每一所述外殼體的槽體對應卡住每一所述公接頭球頭的凸起。

所述母接頭設有內螺紋，對應所述公接頭直桿段設有外螺紋，用于短節的依次連接；所述短節設置有貫穿前部所述公接頭和后部所述母接頭的中心孔；所述外殼體或所述母接頭的任一外周面環段上套接有滾動組件。

為滿足所述公接頭在工作過程中轉動的強度要求并方便母接頭與外殼體之間的裝配，優選的是在所述外殼體內設有卡接所述定位環的環形定位槽。

所述球頭后部裝配要求較高，為避免整體結構的定位環影響裝配精度，優選的是將所述定位環分段設置，兩相鄰的定位環環段間開有裝配口。

在水平井井壁內徑有限制要求的工況下，應保證鉆桿整體最大外徑越小越好，一種優選方式為：所述母接頭尾部凸緣與所述外殼體之間留有套接于所述母接頭外周面的滾動組件，所述滾動組件包括所述軸承外套以及所述母接頭和所述軸承外套之間的滾動體。