石油鉆井用套管防磨接頭的制作方法
【技術領域】
[0001]
本發明涉及石油工業鉆井工具抗磨技術領域，特別涉及石油鉆井用套管防磨接頭。
[0002]
【背景技術】
[0003]在石油鉆井過程中，鉆具在井眼內與套管或井壁之間產生摩擦，使鉆井扭矩和摩阻增加，會造成套管磨損，在鉆深井、超深井、水平井和大位移井的情況下，鉆柱扭矩過大和套管磨損問題尤其突出，長時間摩擦，會引起卡鉆、井漏、井口竄油氣等井下事故，甚至無法鉆進。采用在鉆具中連接套管防磨短節，是防止套管磨損和降低鉆井扭矩最好的方法。
[0004]現行常規套管防磨接頭在常規井況下可以實現其對套管的防磨作用，但是在研磨性強的地層和井身情況復雜的環境中不能滿足使用要求，常規套管防磨接頭的防磨護套耐磨性能差，且沒有防磨護套潤滑冷卻通道，使其磨損很快，防磨護套易在提拉鉆柱過程中脫落，導致井下事故的發生。
[0005]
【發明內容】
[0006]為了解決以上存在的問題，本發明提供了一種石油鉆井用套管防磨接頭，套管防磨接頭主體為一圓管形，兩端加工有螺紋，外圓中部和下部兩段直徑依次變小，外圓中部從上到下依次裝有上擋環、防磨護套、下擋環，下擋環通過下擋環螺釘固定在套管防磨接頭主體上。防磨護套由防磨護套耐磨體和防磨護套芯體兩部分組成，防磨護套上設有沿圓周均布的防磨護套潤滑冷卻通道。結構簡單、可靠性高，操作使用方便，成本低廉，使用壽命長，本發明的的應用，降低了鉆井風險和生產成本。本發明的目的是為石油鉆井提供一種石油鉆井用套管防磨接頭。
[0007]本發明是通過以下技術方案實現的。
[0008]石油鉆井用套管防磨接頭包括套管防磨接頭主體、上擋環、防磨護套、下擋環螺釘、下擋環。
[0009]套管防磨接頭主體為一圓管形，兩端加工有螺紋，外圓中部和下部兩段直徑依次變小，在外圓上形成兩個臺階，外圓中部從上到下依次裝有上擋環、防磨護套、下擋環，在裝防磨護套的對應部位的外圓面經防磨處理，在裝下擋環的對應部位加工有均布的徑向螺紋盲孔，上擋環為一圓管形，其上部外圓和下部內孔有倒角，其下部內孔倒角經防磨處理，其內孔過盈配合與套管防磨接頭主體固定為一體，由上部的臺階定位，防磨護套為一圓管狀，上下兩端外圓有倒角，分別與上擋環的下部內孔倒角和下擋環的上部內孔倒角相配合，防磨護套與上擋環、套管防磨接頭主體、下擋環之間都有適當間隙，防磨護套上設有沿圓周均布的防磨護套潤滑冷卻通道，防磨護套潤滑冷卻通道位于防磨護套耐磨體上，其起點和終點分別在上端和下端，中間部分在內壁上，呈軸向或螺旋分布，螺旋方向有左旋和右旋，其螺旋升角從10°至90°不等，其截面形狀有半圓形、矩形、三角形等，防磨護套由防磨護套耐磨體和防磨護套芯體結合為一體，防磨護套耐磨體將防磨護套芯體包覆在其內部，防磨護套耐磨體為耐磨材料，耐磨材料可以選用聚氨脂或聚四氟乙烯、二硫化鉬、銅粉等復合材料，防磨護套芯體為一圓管形，其徑向開有均布的孔，用于增加與防磨護套耐磨體的結合力，防磨護套由模具成型，下擋環為一圓管形，其下部外圓和上部內孔有倒角，其上部內孔倒角經防磨處理，其內孔與套管防磨接頭主體間隙配合，其軸向中部沿徑向設有沿圓周均布的孔，通過孔內的下擋環螺釘與套管防磨接頭主體固定為一體。
[0010]將石油鉆井用套管防磨接頭通過上下兩端螺紋接入鉆柱，泥漿通道連通完畢，可以進行正常的鉆井、起下鉆等作業。在石油鉆井過程中，石油鉆井用套管防磨接頭將鉆具在井眼內與套管或井壁之間產生摩擦轉化為套管防磨接頭主體、上擋環、下擋環與防磨護套之間的摩擦，由于防磨護套耐磨體為耐磨材料，且與防磨護套配合的套管防磨接頭主體、上擋環、下擋環的相應部位都經防磨處理，磨擦系數不足0.1，使鉆井扭矩和摩阻大大減小，最大限度減少對套管的磨損，特別適用于深井、超深井、水平井和大位移井，從而避免了卡鉆、井漏、井口竄油氣等井下事故的發生。
[0011]本發明具有以下優點:該石油鉆井用套管防磨接頭的防磨護套上設有沿圓周均布的防磨護套潤滑冷卻通道，防磨護套潤滑冷卻通道位于防磨護套耐磨體上，其起點和終點分別在上端和下端，中間部分在內壁上，對磨擦面進行全面的潤滑和冷卻，防磨護套耐磨體為耐磨材料，且與防磨護套配合的套管防磨接頭主體、上擋環、下擋環的相應部位都經防磨處理，磨擦系數不足0.1，使鉆井扭矩和摩阻大大減小，最大限度減少對套管的磨損。結構簡單、可靠性高，操作使用方便，成本低廉，使用壽命長，本發明的應用，降低了鉆井風險和生產成本。
[0012]說明書附圖
圖1:石油鉆井用套管防磨接頭示意圖圖2:防磨護套放大示意圖
【附圖說明】:1、套管防磨接頭主體2、上擋環3、防磨護套4、下擋環螺釘5、下擋環
6、防磨護套耐磨體7、防磨護套芯體8、防磨護套潤滑冷卻通道。
【具體實施方式】
[0013]現結合說明書附圖圖1、圖2對本發明做進一步的描述。
[0014]實施例1:
石油鉆井用套管防磨接頭包括套管防磨接頭主體1、上擋環2、防磨護套3、下擋環螺釘4、下擋環5。
[0015]套管防磨接頭主體1為一圓管形，兩端加工有螺紋，外圓中部和下部兩段直徑依次變小，在外圓上形成兩個臺階，外圓中部從上到下依次裝有上擋環2、防磨護套3、下擋環5，在裝防磨護套3的對應部位的外圓面經防磨處理，在裝下擋環5的對應部位加工有均布的徑向螺紋盲孔，上擋環2為一圓管形，其上部外圓和下部內孔有倒角，其下部內孔倒角經防磨處理，其內孔過盈配合與套管防磨接頭主體1固定為一體，由上部的臺階定位，防磨護套3為一圓管狀，上下兩端外圓有倒角，分別與上擋環2的下部內孔倒角和下擋環5的上部內孔倒角相配合，防磨護套3與上擋環2、套管防磨接頭主體1、下擋環5之間都有適當間隙，防磨護套3上設有沿圓周均布的6條防磨護套潤滑冷卻通道8，防磨護套潤滑冷卻通道8位于防磨護套耐磨體6上，其起點和終點分別在上端和下端，中間部分在內壁上，呈右螺旋分布，其螺旋升角為30°，其截面形狀為半圓形，防磨護套3由防磨護套耐磨體6和防磨護套芯體7結合為一體，防磨護套耐磨體6將防磨護套芯體7包覆在其內部，防磨護套耐磨體6為耐磨材料一一聚氨脂，防磨護套芯體7為一圓管形，其徑向開有均布的孔，用于增加與防磨護套耐磨體6的結合力，防磨護套3由模具成型，下擋環5為一圓管形，其下部外圓和上部內孔有倒角，其上部內孔倒角經防磨處理，其內孔與套管防磨接頭主體間隙配合，其軸向中部沿徑向設有沿圓周均布的孔，通過孔內的下擋環螺釘4與套管防磨接頭主體固定為一體。
[0016]實施例2:
與上面一種實例不同的是，防磨護套3上設有沿圓周均布的8條防磨護套潤滑冷卻通道8，防磨護套潤滑冷卻通道8中間部分在內壁上，呈右螺旋分布，其螺旋升角為70°，其截面形狀為矩形，防磨護套耐磨體6為耐磨材料一一聚四氟乙烯、二硫化鉬、銅粉等復合而成。
[0017]實施例3:
與上面兩種實例不同的是，防磨護套3上設有沿圓周均布的4條防磨護套潤滑冷卻通道8，防磨護套潤滑冷卻通道8中間部分在內壁上，呈左螺旋分布，其螺旋升角為60°，其截面形狀為三角形。
[0018]實施例4:
與上面三種實例不同的是，防磨護套3上設有沿圓周均布的5條防磨護套潤滑冷卻通道8，防磨護套潤滑冷卻通道8中間部分在內壁上，呈左軸向分布。
[0019]通過對上述各實施例的描述，有助于公眾對本發明的理解，本發明的保護范圍不限于以上各實施例，任何對本發明各部件特征或整體結構形式而非實質內容的變換都應視為本發明的技術方案。
【主權項】
1.石油鉆井用套管防磨接頭，其特征是包括套管防磨接頭主體(1)、上擋環(2)、防磨護套(3)、下擋環螺釘(4)、下擋環(5)，套管防磨接頭主體(2)為一圓管形，兩端加工有螺紋，外圓中部和下部兩段直徑依次變小，在外圓上形成兩個臺階，外圓中部從上到下依次裝有上擋環(2)、防磨護套(3)、下擋環(5)，在裝防磨護套(3)的對應部位的外圓面經防磨處理，在裝下擋環(5)的對應部位加工有均布的徑向螺紋盲孔，上擋環(2)為一圓管形，其上部外圓和下部內孔有倒角，其下部內孔倒角經防磨處理，其內孔過盈配合與套管防磨接頭主體(1)固定為一體，防磨護套(3)為一圓管狀，上下兩端外圓有倒角，分別與上擋環(2)的下部內孔倒角和下擋環(5)的上部內孔倒角相配合，防磨護套(3)與上擋環(2)、套管防磨接頭主體(1)、下擋環(5)之間都有間隙，防磨護套(3)上設有沿圓周均布的防磨護套潤滑冷卻通道(8)，防磨護套潤滑冷卻通道(8)位于防磨護套耐磨體(6)上，其起點和終點分別在上端和下端，中間部分在內壁上，防磨護套(3)由防磨護套耐磨體(6)和防磨護套芯體(7)結合為一體，下擋環(5)為一圓管形，其下部外圓和上部內孔有倒角，其上部內孔倒角經防磨處理，其內孔與套管防磨接頭主體(1)間隙配合，其軸向中部沿徑向設有沿圓周均布的孔，通過孔內的下擋環螺釘(4)與套管防磨接頭主體(1)固定為一體。2.根據權利要求1所述的石油鉆井用套管防磨接頭，其特征是防磨護套潤滑冷卻通道(8)中間部分在內壁上的分布呈軸向或螺旋分布，螺旋方向有左旋和右旋，其螺旋升角從10°至90°，其截面形狀有半圓形、矩形或三角形。3.根據權利要求1所述的石油鉆井用套管防磨接頭，其特征是，防磨護套耐磨體(6)將防磨護套芯體(7 )包覆在其內部，防磨護套耐磨體(6 )為耐磨材料，耐磨材料由聚氨脂或聚四氟乙烯、二硫化鉬、銅粉組成，防磨護套芯體(7)為一圓管形，其徑向開有均布的孔。
【專利摘要】石油鉆井用套管防磨接頭，包括套管防磨接頭主體、上擋環、防磨護套、下擋環螺釘、下擋環，套管防磨接頭主體為一圓管形，兩端加工有螺紋，外圓中部從上到下依次裝有上擋環、防磨護套、下擋環，在裝防磨護套的對應部位的外圓面經防磨處理，防磨護套由防磨護套耐磨體和防磨護套芯體兩部分組成，防磨護套上設有沿圓周均布的防磨護套潤滑冷卻通道，下擋環通過下擋環螺釘固定在套管防磨接頭主體上。結構簡單、可靠性高，操作使用方便，成本低廉，使用壽命長，本發明的應用，降低了鉆井風險和生產成本。
【IPC分類】E21B17/08
【公開號】CN105422020
【申請號】CN201510927810
【發明人】吳天乾, 朱懷軍, 田相錄
【申請人】東營市創元石油機械制造有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月15日