專利名稱：非旋轉降扭接頭的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種石油鉆井中的鉆具，尤其是石油鉆桿上使用的降低套管磨損的非旋轉降扭接頭。
在鉆深井、超深井、水平井和大位移井時，套管磨損是一個不容忽視的問題。磨損主要來源于鉆桿接頭旋轉時對套管的磨損。對此一直沒有有效的解決方案，例如打水平井時，只能用鉆頭逐漸彎向水平，使鉆桿貼在井壁上，勢必會增加鉆桿對井壁的摩擦扭矩，容易把套管磨穿，形成事故。也有將橡膠直接包在鉆桿上，由于橡膠與接頭之間的摩擦大，降扭的效果不明顯，而且合成橡膠常會“破碎”失效。
本實用新型的目的在于提供一種非旋轉降扭接頭，使其可有效地降低鉆桿對套管的磨損，同時降低鉆桿旋轉時與井壁或套管的摩擦扭矩。
實現本實用新型目的的技術方案如下在一種由本體、鎖緊擋圈、鎖緊組件、防磨套及耐磨擋圈組成的非旋轉降扭接頭中，本體的上、下兩端分別有內螺紋和外螺紋，各自與二根鉆桿的外螺紋和內螺紋緊固連接。在接頭本體的外表面上裝有防磨套，在本體外圓周面及防磨套內圓柱面均固定有耐磨材料。鎖緊擋圈和耐磨擋圈均安裝在本體的外表面，并分別置于防磨套的上、下兩端。在鎖緊擋圈的下端面、防磨套的兩端面及耐磨擋圈的上端面上也均固定有耐磨材料。
本實用新型中所述的耐磨材料均具有光滑的配合表面。
由于采用上述技術方案，將本實用新型非旋轉降扭接頭接在鉆桿上，作為鉆桿的一部分，當鉆桿旋轉時，本體、鎖緊擋圈及耐磨擋圈與鉆桿一同旋轉，而防磨套與套管或井壁相對靜止，不轉或轉得很慢，這樣本體與防磨套形成一對摩擦副，由于本體與防磨套的接觸面均固定有耐磨材料，而且配合面是光滑面，這樣就使原有的鉆桿與套管或井壁間的相對轉動產生的摩擦轉化為一對由超硬耐磨材料組成的摩擦副。與現有技術相比，本實用新型由于防磨套相對于套管可以不轉或轉速很低，而防磨套又是套在與鉆桿相連的本體之外，其尺寸大于鉆桿外徑，因而可避免鉆桿對套管的旋轉摩擦，有效地降低鉆桿對套管的磨損。由于接頭本體與防磨套間摩擦副的摩擦系數很低，再加上摩擦副的直徑小于鉆桿接頭的直徑，使摩擦副的扭轉力臂比鉆桿的扭轉力臂要小，從而也降低了鉆桿旋轉時與井壁或套管的摩擦扭矩。
本實用新型不僅在本體及防磨套的徑向表面固定有耐磨材料，而且在接觸的端面也固定有耐磨材料，并通過精磨制成耐磨摩擦副，從而可進一步降低旋轉扭矩，并延長鎖緊擋圈、防磨套及耐磨擋圈的使用壽命。
下面通過附圖和實施例對本實用新型進一步說明
圖1是本實用新型非旋轉降扭接頭的結構圖圖中，1．本體 2．鎖緊擋圈 3．鎖緊銷 4．防磨套
5．耐磨擋圈 6．彈簧 7．耐磨材料
圖1所示為本實用新型非旋轉降扭接頭的一個實施例。該非旋轉降扭接頭由本體1、鎖緊擋圈2、鎖緊組件、防磨套4及耐磨擋圈5組成。本體1的上、下兩端分別為常規的鉆桿螺紋，各自與二根鉆桿緊固連接。在本體1的外表面裝有防磨套4，在本體1外圓周面及防磨套4內圓柱面均固定有耐磨材料7，該耐磨材料7可以是硬質合金，鑲焊在配合表面。鎖緊擋圈2和耐磨擋圈5均安裝在本體1的外表面，并分別置于防磨套4的上、下兩端。在鎖緊擋圈2的下端面、防磨套4的兩端面及耐磨擋圈5的上端面也均鑲焊有耐磨硬質合金材料。本實用新型中配合面上鑲焊的耐磨材料均精磨制成光滑的配合表面。
鎖緊組件包括鎖緊銷3及彈簧6。該鎖緊組件安裝在本體1及鎖緊擋圈2上，鎖緊銷3壓在彈簧6上。接頭本體1上裝有鎖緊組件可以防止其上下竄動。當防磨套4經使用后磨損了，可以通過鎖緊組件進行更換。此時可以用專用工具將鎖緊銷3壓下，壓縮彈簧6即可沿軸向拆下鎖緊擋圈2，隨后依次拆下防磨套4及耐磨擋圈5。
為了減少和防止套管磨損，可將防磨套4用比套管硬度低的材料制成，這樣，即使二者接觸，也主要是防磨套4受磨損，以保護套管。當本體1與防磨套4間摩擦副徑向間隙大于1.5毫米時，即應通過鎖緊組件更換防磨套。
本實用新型防磨套4的兩端面上整圈鑲焊有耐磨材料7，在鎖緊擋圈2和耐磨擋圈5的端面上的耐磨材料7可以是連續的，也可以是間斷的。
本實用新型適用于深井、超深井、水平井和大位移井的鉆井鉆具上。
權利要求1.一種非旋轉降扭接頭，其特征在于包括本體(1)、鎖緊擋圈(2)、鎖緊組件、防磨套(4)及耐磨擋圈(5)，本體(1)的上、下兩端分別有內螺紋和外螺紋，各自與二根鉆桿的外螺紋和內螺紋緊固連接，在本體(1)的外表面裝有防磨套(4)，在本體(1)外圓周面及防磨套(4)內圓柱面均固定有耐磨材料(7)；鎖緊擋圈(2)和耐磨擋圈(5)均安裝在本體(1)的外表面，并分別置于防磨套(4)的上、下兩端；在鎖緊擋圈(2)的下端面、防磨套(4)的兩端面及耐磨擋圈(5)的上端面上也均固定有耐磨材料(7)。
2.根據權利要求1所述的非旋轉降扭接頭，其特征在于所述的鎖緊組件包括鎖緊銷(3)及彈簧(6)，該鎖緊組件安裝在本體(1)及鎖緊擋圈(2)上，鎖緊銷(3)壓在彈簧(6)上。
3.根據權利要求1所述的非旋轉降扭接頭，其特征在于所述的耐磨材料(7)具有光滑的配合表面。
4.根據權利要求1所述的非旋轉降扭接頭，其特征在于防磨套(4)的兩端面上整圈固定有耐磨材料(7)，固定在鎖緊擋圈(2)和耐磨擋圈(5)的端面上的耐磨材料(7)可以是連續的或者是間斷的。
專利摘要一種非旋轉降扭接頭,在接頭本體兩端與鉆桿緊固連接,本體外表面裝有防磨套,還裝有鎖緊擋圈和耐磨擋圈,它們分別置于防磨套的兩端。在本體外圓周面及防磨套內圓柱面均固定有耐磨材料,在鎖緊擋圈、防磨套及耐磨擋圈的端面間也固定有耐磨材料。由于防磨套相對于套管不轉或轉速很低,從而可降低鉆桿對套管的磨損,本實用新型降低鉆桿旋轉時對井壁或套管的摩擦扭矩。適用于石油鉆井中鉆深井、超深井、水平井和大位移井的鉆具。
文檔編號E21B17/02GK2455919SQ0025217
公開日2001年10月24日 申請日期2000年11月22日 優先權日2000年11月22日
發明者孟慶昆, 謝正凱, 王輝, 郭志梅, 馬家驥, 王玉明 申請人:石油勘探開發科學研究院機械研究所