隨鉆除巖屑減摩振動(dòng)鉆桿的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種隨鉆除巖屑減摩振動(dòng)鉆桿。該隨鉆除巖屑減摩振動(dòng)鉆桿包括鉆桿本體和設(shè)置在鉆桿本體兩端的母螺紋接頭和公螺紋接頭，所述的鉆桿本體表面依次設(shè)有第一流線型磨刃、第一螺旋槽道、第二螺旋槽道、第二流線型磨刃，第一流線型磨刃的相鄰磨刃間形成導(dǎo)液槽，第二流線型磨刃的相鄰磨刃間形成導(dǎo)液槽，第一螺旋槽道和第二螺旋槽道之間的本體上安裝有承拉體，承拉體上安裝有碟簧組。該結(jié)構(gòu)可以減小鉆進(jìn)過程中的鉆壓損失，同時(shí)在鉆桿鉆進(jìn)過程中產(chǎn)生振動(dòng)效應(yīng)，起到協(xié)助破巖，加快鉆進(jìn)速度的作用。
【專利說明】隨鉆除巖屑減摩振動(dòng)鉆桿

【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及的是石油鉆井作業(yè)中的鉆桿，具體涉及的是隨鉆除巖肩減摩振動(dòng)鉆桿。

【背景技術(shù)】
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[0002]隨著石油行業(yè)的發(fā)展，越來越多容易開采的油藏被開發(fā)殆盡。為了獲取更多的油氣資源，只能開發(fā)利用復(fù)雜的、難以開采的區(qū)塊。大斜度井和水平井就是應(yīng)對(duì)復(fù)雜地層情況的鉆井方法。然而，對(duì)于一些復(fù)雜井型的鉆進(jìn)，如大位移水平井、大斜度井等，由于重力的作用，鉆桿總是靠著井壁(或套管)的，其接觸面積比直井大很多，所產(chǎn)生的摩擦力和扭矩將會(huì)大大增加，同時(shí)通常有大量巖肩沉淀在井壁處，不但會(huì)增加鉆井時(shí)所受的摩擦阻力，使得井下鉆具組合的重力(鉆壓)不能有效傳遞到鉆頭，無法控制井眼軌跡，而且會(huì)造成多種井下復(fù)雜問題，甚至造成井下漏失、卡鉆等惡性事故的發(fā)生，影響固井質(zhì)量，甚至縮短油氣井壽命。目前生產(chǎn)中針對(duì)上述問題主要是從鉆井工藝優(yōu)化以及鉆井液優(yōu)化兩個(gè)方面加以解決，尚無有效減小摩阻、傳遞鉆壓、加快鉆速的鉆井工具。
實(shí)用新型內(nèi)容:
[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種隨鉆除巖肩減摩振動(dòng)鉆桿，使用該鉆桿時(shí)減少了鉆桿本體與井壁(或套管)的接觸面積，有效的降低了摩擦力和扭矩，對(duì)鉆桿有扶正作用避免鉆柱屈曲的發(fā)生。六瓣流線型磨刃可以清除鉆井過程中黏附在鉆桿或套管上的巖肩，同時(shí)不傷害井壁或套管。增加螺旋槽道和導(dǎo)液槽，利用槽道結(jié)構(gòu)增強(qiáng)環(huán)空流體的攜巖能力，減少巖肩床的發(fā)生幾率。碟簧組可減小鉆進(jìn)過程中的鉆壓損失，同時(shí)在鉆桿鉆進(jìn)過程中產(chǎn)生振動(dòng)，起到協(xié)助破巖，加快鉆進(jìn)速度的作用。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:該隨鉆除巖肩減摩振動(dòng)鉆桿包括鉆桿本體和設(shè)置在鉆桿本體兩端的母螺紋接頭和公螺紋接頭，所述的鉆桿本體表面依次設(shè)有第一流線型磨刃、第一螺旋槽道、第二螺旋槽道、第二流線型磨刃，第一流線型磨刃的相鄰磨刃間形成導(dǎo)液槽，第二流線型磨刃的相鄰磨刃間形成導(dǎo)液槽，第一螺旋槽道和第二螺旋槽道之間的本體上安裝有承拉體，承拉體上安裝有碟簧組。
[0005]上述方案中的第一螺旋槽道、第二螺旋槽道之間設(shè)置有一碟簧組；所述的碟簧組的外徑小于第一螺旋槽道或者第二螺旋槽道的最大外徑；所述碟簧組通過承拉體固定，并同時(shí)受到第一螺旋槽道、第二螺旋槽道的端面擠壓預(yù)緊。
[0006]上述方案中第一螺旋槽道和第二螺旋槽道的螺旋槽分別為2-8圈，且各個(gè)螺旋槽的寬度和深度不完全一致，相差范圍± 10mm。第一流線型磨刃、第二流線型磨刃的磨刃形狀分別均為流線型，第一流線型磨刃、第二流線型磨刃分別由相同的6瓣磨刃構(gòu)成一組，各個(gè)磨刃之間的間距不完全一致，相差范圍± 10mm，第一流線型磨刃、第二流線型磨刃的最大直徑分別小于母螺紋接頭和公螺紋接頭外徑。
[0007]上述方案中第一螺旋槽道與所述第二螺旋槽道之間的本體螺紋連接，第一流線型磨刃、第一螺旋槽道、碟簧組、承拉體、第二螺旋槽道、第二流線型磨刃所組成的組合結(jié)構(gòu)在鉆桿本體上設(shè)置1_6處。
[0008]上述方案中隨鉆除巖肩減摩振動(dòng)鉆桿，其特征在于:所述的螺旋槽道的槽頂直徑不大于母螺紋接頭和公螺紋接頭外徑，螺旋槽道的槽底直徑大于等于鉆桿本體外徑。
[0009]本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):1、本實(shí)用新型在鉆桿的表面增加螺旋槽道和導(dǎo)液槽，且螺旋槽道和導(dǎo)液槽的寬度和深度不完全一致，利用槽道結(jié)構(gòu)能夠改變環(huán)空流場的運(yùn)動(dòng)軌跡及產(chǎn)生的漩渦和紊流的特性，以便控制環(huán)空流體的流場特性，增強(qiáng)環(huán)空流體的攜巖能力，減少巖肩床的發(fā)生幾率。2、本實(shí)用新型在鉆桿的表面增加六瓣流線型磨刃，該結(jié)構(gòu)可以清除鉆井過程中黏附在鉆桿或套管上的巖肩，同時(shí)六瓣流線型磨刃的外徑小于母螺紋接頭和公螺紋接頭外徑，不刮傷井壁或套管。3、本實(shí)用新型在鉆桿中增加碟簧組，該結(jié)構(gòu)可以減小鉆進(jìn)過程中的鉆壓損失，同時(shí)在鉆桿鉆進(jìn)過程中產(chǎn)生振動(dòng)效應(yīng)，起到協(xié)助破巖，加快鉆進(jìn)速度的作用。

【專利附圖】

【附圖說明】
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[0010]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2是圖1中的六瓣流線型磨刃A-A剖面圖；
[0012]圖3是本實(shí)用新型中碟簧組安裝于兩個(gè)螺旋槽道之間的承拉體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中1-鉆桿本體，2-母螺紋接頭，3-第一流線型磨刃，4-公螺紋接頭，5-承拉體，6-碟簧組，7-第一螺旋槽道，8-第二螺旋槽道，9-第二流線型磨刃，10-導(dǎo)液槽。

【具體實(shí)施方式】
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[0014]如圖1、2、3所示，本實(shí)用新型公開了一種減摩降壓除巖肩床鉆桿。隨鉆除巖肩減摩振動(dòng)鉆桿包括鉆桿本體I和設(shè)置在鉆桿本體I兩端的母螺紋接頭2和公螺紋接頭4，所述的鉆桿本體I表面依次設(shè)有第一流線型磨刃3、第一螺旋槽道7、第二螺旋槽道8、第二流線型磨刃9，第一流線型磨刃3的相鄰磨刃間形成導(dǎo)液槽10，第二流線型磨刃9的相鄰磨刃間形成導(dǎo)液槽10，磨刃為六瓣流線型，各個(gè)磨刃之間的間距不完全一致，相差范圍± 10mm，第一流線型磨刃3、第二流線型磨刃9的最大直徑分別小于母螺紋接頭2和公螺紋接頭4外徑。六瓣流線型磨刃進(jìn)行軸向切肩，清掃鉆井過程中井筒環(huán)形空間徑向殘留的巖肩，確保鉆遇復(fù)雜地層過程中環(huán)形空間的暢通，有效地降低鉆井過程中鉆桿受到的摩擦力和扭矩。第一螺旋槽道7和第二螺旋槽道8之間的鉆桿本體I上安裝有承拉體5，承拉體5上安裝有碟簧組6。所述的碟簧組6的外徑小于第一螺旋槽道7或者第二螺旋槽道8的最大外徑；所述碟簧組6通過承拉體5固定，并同時(shí)受到第一螺旋槽道7、第二螺旋槽道8的端面擠壓預(yù)緊。碟簧組6通過螺旋槽道兩端定位并受端面擠壓預(yù)緊，該裝置可減小鉆進(jìn)過程中的鉆壓損失，同時(shí)在鉆桿鉆進(jìn)過程中產(chǎn)生振動(dòng)，起到協(xié)助破巖的作用。
[0015]所述的第一螺旋槽道7和第二螺旋槽道8的螺旋槽分別為2-8圈，且各個(gè)螺旋槽的寬度和深度不完全一致，相差范圍±10mm。作為優(yōu)選結(jié)構(gòu)，螺旋槽不少于3圈。增加螺旋槽道，利用槽道結(jié)構(gòu)增強(qiáng)環(huán)空流體的攜巖能力，減少巖肩床的發(fā)生。突起的螺旋槽道邊緣對(duì)鉆桿有扶正作用，避免鉆柱屈曲的發(fā)生，且減輕螺旋槽道的磨損。
[0016]所述第一螺旋槽道7與所述第二螺旋槽道8之間的鉆桿本體I螺紋連接。第一流線型磨刃3、第一螺旋槽道7、碟簧組6、承拉體5、第二螺旋槽道8、第二流線型磨刃9所組成的組合結(jié)構(gòu)在鉆桿本體I上設(shè)置1-6處。
[0017]作為優(yōu)選結(jié)構(gòu)，所述的螺旋槽道7、8的槽頂直徑不大于母螺紋接頭2和公螺紋接頭4外徑，螺旋槽道7、8的槽底直徑大于鉆桿本體I外徑。所述的碟簧組6的外徑小于螺旋槽道的最大外徑。
[0018]本實(shí)用新型使用時(shí)，寬度和深度不完全一致的螺旋槽道可以起到攪動(dòng)鉆井液、造成各螺旋槽道周圍的鉆井液流速不一致，形成紊流的作用，使得鉆井液可以懸浮巖肩并將清除出鉆進(jìn)的環(huán)形空間，起到清洗減少巖肩床的作用。六瓣流線型磨刃可以清除鉆井過程中黏附在鉆桿或套管上的巖肩，同時(shí)六瓣流線型磨刃的外徑小于母螺紋接頭和公螺紋接頭外徑，不刮傷井壁或套管。碟簧組可以吸收和存儲(chǔ)來自兩端的彈性勢能，減小鉆進(jìn)過程中的鉆壓損失，并在鉆桿鉆進(jìn)過程中產(chǎn)生振動(dòng)效應(yīng)，起到協(xié)助破巖，加快鉆進(jìn)速度的作用。碟簧組中的碟簧可以進(jìn)行更換，更換簡單，使用方便。
【權(quán)利要求】
1.一種隨鉆除巖肩減摩振動(dòng)鉆桿，包括鉆桿本體(I)和設(shè)置在鉆桿本體(I)兩端的母螺紋接頭(2)和公螺紋接頭(4)，其特征在于:所述的鉆桿本體(I)表面依次設(shè)有第一流線型磨刃(3)、第一螺旋槽道(7)、第二螺旋槽道(8)、第二流線型磨刃(9)，第一流線型磨刃(3)的相鄰磨刃間形成導(dǎo)液槽(10)，第二流線型磨刃(9)的相鄰磨刃間形成導(dǎo)液槽(10)，第一螺旋槽道(7)和第二螺旋槽道⑶之間的鉆桿本體⑴上安裝有承拉體(5)，承拉體(5)上安裝有碟簧組(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隨鉆除巖肩減摩振動(dòng)鉆桿，其特征在于:在所述的第一螺旋槽道(7)、第二螺旋槽道(8)之間設(shè)置有一碟簧組(6);所述的碟簧組(6)的外徑小于第一螺旋槽道(7)或者第二螺旋槽道(8)的最大外徑；所述碟簧組(6)通過承拉體(5)固定，并同時(shí)受到第一螺旋槽道(7)、第二螺旋槽道(8)的端面擠壓預(yù)緊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隨鉆除巖肩減摩振動(dòng)鉆桿，其特征在于:所述的第一螺旋槽道(7)和第二螺旋槽道(8)的螺旋槽分別為2-8圈，且各個(gè)螺旋槽的寬度和深度不完全一致，相差范圍±10mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隨鉆除巖肩減摩振動(dòng)鉆桿，其特征在于:所述的第一流線型磨刃(3)、第二流線型磨刃(9)的磨刃形狀分別均為流線型，第一流線型磨刃(3)、第二流線型磨刃(9)分別由相同的6瓣磨刃構(gòu)成一組，各個(gè)磨刃之間的間距不完全一致，相差范圍±10mm，第一流線型磨刃(3)、第二流線型磨刃(9)的最大直徑分別小于母螺紋接頭(2)和公螺紋接頭(4)外徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述隨鉆除巖肩減摩振動(dòng)鉆桿，其特征在于:所述第一螺旋槽道(7)與所述第二螺旋槽道(8)之間的本體鉆桿(I)螺紋連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隨鉆除巖肩減摩振動(dòng)鉆桿，其特征在于:所述的第一流線型磨刃(3)、第一螺旋槽道(7)、碟簧組(6)、承拉體(5)、第二螺旋槽道(8)、第二流線型磨刃(9)所組成的組合結(jié)構(gòu)在鉆桿本體(I)上設(shè)置1-6處。
【文檔編號(hào)】E21B17/22GK204225796SQ201420692561
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】孫玉學(xué), 李楊, 陳向明, 母文龍, 曲蕾, 柏明星, 趙景原, 張琳 申請(qǐng)人:東北石油大學(xué)