一種偏心輪式減摩降阻裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]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】
[0002]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。
[0003]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】
[0004]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。
[0005]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。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]進一步，所述密封結構包括設置在所述滾輪套內壁的凹槽，所述凹槽里設有密封圈，所述密封圈與所述滾輪上部和所述凹槽均密封連接。
[0014]采用上述進一步技術方案的有益效果是:通過密封圈結構的密封方式，密封效果較好，密封圈設置在滾輪套內壁的凹槽內，密封圈不易滑動，確保了密封的可靠性。
[0015]進一步，所述滾動連接結構包括設置在所述滾輪下部的滾輪圓弧凹槽和設置在所述滾輪套內壁與滾輪圓弧凹槽對應的圓弧凹槽，所述滾輪圓弧凹槽和所述滾輪套圓弧凹槽形成的內腔里設有多個鋼珠。
[0016]采用上述進一步技術方案的有益效果是:通過在滾輪圓弧凹槽和滾輪套圓弧凹槽形成的內腔里設有多個鋼珠，這種滾動連接結構簡單，制作和安裝比較方便，同時滾動連接效果很好。
[0017]進一步，所述減阻輪總成軸線與所述筒體軸線所成角大于60°，并小于90°。
[0018]采用上述進一步技術方案的有益效果是:減阻輪總成軸線與所述筒體軸線所成角位于60°到90°的角度范圍，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，減小摩擦阻力的效果最好。
[0019]進一步，所述筒體軸線垂直方向上設有至少兩排減阻輪總成。
[0020]采用上述進一步技術方案的有益效果是:多排減阻輪總成可以增加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的效果，進一步較小摩擦阻力。
[0021 ] 進一步，所述壓力通孔的孔徑位于0.8_至5_之間。
[0022]采用上述進一步技術方案的有益效果是:壓力通孔的孔徑位于0.8mm至5mm之間，可以確保漿體的順利進入。
[0023]進一步，所述減阻輪總成凸出于所述筒體的外表面的高度位于2_到20_之間。
[0024]采用上述進一步技術方案的有益效果是:減阻輪總成凸出于所述筒體的外表面的高度位于2_到20_之間，確保減阻輪總成與井壁的良好接觸。
[0025]進一步，所述滾輪套上設置有與所述滾輪套圓弧凹槽和所述滾輪套外壁連通的鋼珠通孔。
[0026]采用上述進一步技術方案的有益效果是:鋼珠通孔便于將鋼珠放入滾輪圓弧凹槽和滾輪套圓弧凹槽形成的內腔里。
[0027]進一步，所述筒體為螺旋穩定器本體、鉆桿大端、可換套穩定器的穩定套或螺桿鉆具的扶正器。
[0028]采用上述進一步技術方案的有益效果是:將減阻輪總成結構設置在螺旋穩定器本體、鉆桿大端、可換套穩定器的穩定套或螺桿鉆具的扶正器上，使得螺旋穩定器、鉆桿、可換套穩定器和螺桿鉆具在工作過程中減小摩擦阻力，提高工作效率。
【附圖說明】
[0029]圖1是本實用新型偏心輪式減摩降阻裝置中減阻輪總成的剖面結構圖，
[0030]圖2是本實用新型減阻輪總成設置在螺旋穩定器本體上的實施方式一結構圖，
[0031 ]圖3是圖2中減阻輪總成局部剖視圖結構圖，
[0032]圖4是圖3中A-A方向的剖面圖，
[0033]圖5是減阻輪總成設置在螺旋穩定器本體上的實施方式二中A-A方向的剖面圖，
[0034]圖6是本實用新型減阻輪總成設置在鉆桿大端上的實施方式結構圖，
[0035]圖7是本實用新型減阻輪總成設置在可換套穩定器的穩定套上的實施方式結構圖，
[0036]圖8是本實用新型減阻輪總成設置在螺桿鉆具的扶正器上的實施方式結構圖。
[0037]附圖中，各標號所代表的部件列表如下:
[0038]01、筒體，02、減阻輪總成，021、滾輪套，022、滾輪，023、防磨齒，024、壓力通孔，
025、儲油囊，026、密封圈，027、導油孔，028、鋼珠，029、密封堵頭，03、螺釘，04、螺旋凹槽
【具體實施方式】
[0039]下面結合附圖和實施方式對本實用新型作進一步的說明。
[0040]本實用新型偏心輪式減摩降阻裝置中減阻輪總成的剖面結構圖參見圖1，減阻輪總成02包括滾輪套021、滾輪022、多個防磨齒023、儲油囊025，滾輪套021設有內腔，滾輪套021固定在筒體01上，滾輪022設置在滾輪套021的內腔里，滾輪022上部與滾輪套021通過密封結構密封連接，滾輪022下部設有滾輪內腔，滾輪套021的底面設有底面通孔，底面通孔與滾輪內腔連通，底面通孔上設有密封堵頭029;滾輪022下部與滾輪套021通過滾動連接結構滾動連接，滾輪022的下部還設有連通滾輪內腔和滾輪022外表面的導油孔027，儲油囊025設置在滾輪內腔的頂部并與其側壁密封，儲油囊025的下部空間為儲油腔，滾輪022頂部設有與儲油囊025的上部空間連通的壓力通孔024，多個防磨齒023設置在滾輪022頂部并凸出于其外表面，滾輪022頂部中間位置的防磨齒023頂點高于邊緣位置的防磨齒023頂點；密封結構包括設置在滾輪套021內壁的凹槽，凹槽里設有密封圈026，密封圈026與滾輪022上部和凹槽均密封連接;滾動連接結構包括設置在滾輪022下部的滾輪圓弧凹槽和設置在滾輪套021內壁與滾輪圓弧凹槽對應的圓弧凹槽，滾輪圓弧凹槽和滾輪套圓弧凹槽形成的內腔里設有多個鋼珠028。
[0041 ]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。
[0042]通過密封圈結構的密封方式，密封效果較好，密封圈設置在滾輪套內壁的凹槽內，密封圈不易滑動，確保了密封的可靠性。通過在滾輪圓弧凹槽和滾輪套圓弧凹槽形成的內腔里設有多個鋼珠，這種滾動連接結構簡單，制作和安裝比較方便，同時滾動連接效果很好。