專利名稱：一種煤層鉆井減扭穩(wěn)定器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種煤層鉆井減扭穩(wěn)定器。屬于石油與天然氣煤層鉆井技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鉆具穩(wěn)定器是石油工程鉆井過(guò)程中，連接鉆鋌起著支撐扶正鉆具改變組合形態(tài)，從而改變鉆頭受力狀況，達(dá)到增斜、穩(wěn)斜、降斜以及延長(zhǎng)鉆頭鉆具使用壽命。目前，投入使用的穩(wěn)定器大都是制造加工簡(jiǎn)單的整體型穩(wěn)定器，這類穩(wěn)定器存在以下問(wèn)題1、只能一次性適用；2、用于水平井鉆井時(shí)，由于穩(wěn)定器隨鉆柱旋轉(zhuǎn)，造成井筒內(nèi)，特別是水平段井筒內(nèi)鉆具的工作扭矩較大；3、普通穩(wěn)定器由于扶正條旋轉(zhuǎn)過(guò)程中阻擋了巖屑上升，不利于鉆井過(guò)程中巖屑的正常排出；4、鉆遇煤層時(shí)，普通穩(wěn)定器對(duì)煤層的破壞較大，容易使井壁垮塌。[0003] 為了克服上述常規(guī)穩(wěn)定器在煤層鉆井實(shí)施過(guò)程中存在的一系列問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種煤層鉆井減扭穩(wěn)定器，該穩(wěn)定器提供利用一種具有推力軸承效果的本體及穩(wěn)定套組合，形成本體旋轉(zhuǎn)，穩(wěn)定套不旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠降低煤層鉆井過(guò)程中的工作扭矩和摩阻，提高鉆進(jìn)過(guò)程的攜巖能力，防止煤層井壁垮塌，安全性及可靠性高，可滿足不同條件下的煤層鉆井應(yīng)用要求。
發(fā)明內(nèi)容 本實(shí)用新型的目的是為了能改善常規(guī)穩(wěn)定器在煤層鉆井過(guò)程中產(chǎn)生了較大的摩擦扭矩、延長(zhǎng)鉆具和鉆頭使用壽命以及環(huán)空流場(chǎng)的流變性能，特別是將穩(wěn)定器用于煤層鉆井過(guò)程時(shí)，能起到良好的扶正鉆具和穩(wěn)定煤層井壁的作用。本實(shí)用新型穩(wěn)定器提供了不僅可以達(dá)到上述要求而且能夠減少鉆柱的反進(jìn)動(dòng)和保護(hù)井壁的煤層鉆井減扭穩(wěn)定器。[0005] 為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種煤層鉆井減扭穩(wěn)定器由本體1，滾動(dòng)體2，止推墊片3，整體穩(wěn)定套4，鋼球5，改進(jìn)套筒6組成。特征在于本體1臺(tái)階端面處有用銑床銑出的圓周槽，用于當(dāng)做推力軸承中的座片。然后將滾動(dòng)體2，止推墊片3裝在一起，套入本體內(nèi)與之構(gòu)成了類似推力軸承，代替推力軸承承受軸向力的作用。此外在本體1與整體穩(wěn)定套4配合段上，在本體1外圓上沿圓周方向銑有間隔為120度的三條一定長(zhǎng)度的槽。與此同時(shí)，在整體穩(wěn)定套4內(nèi)壁上也沿圓周方向銑有間隔為120度的三條一定長(zhǎng)度的槽。從而使得本體1與整體穩(wěn)定套4配合時(shí)沒(méi)有接觸，在它們中間間嵌有鋼球5，而且就放在本體1與整體穩(wěn)定套4上的槽所組成的圓空內(nèi)。同理，在改進(jìn)套筒6與整體穩(wěn)定套4配合時(shí)，也是滾動(dòng)體2，止推墊片3裝在一起套入改進(jìn)套筒6與本體1臺(tái)階端面的結(jié)構(gòu)形成一對(duì)推力軸承。此時(shí)，改進(jìn)套筒6的一端面也要像本體1臺(tái)階端面處有用銑床銑出圓周槽，而且改進(jìn)套筒6與本體采用適量的過(guò)盈配合，使之起到在軸向方向?qū)⒄w穩(wěn)定套4固定。另外，為了能將類似推力軸承的部位能密封到，不被鉆井過(guò)程中的鉆屑侵入，在整體穩(wěn)定套4兩端，將它的內(nèi)徑車小到一定范圍內(nèi)，正好將滾動(dòng)體2，止推墊片3套在其中。而且整體穩(wěn)定套4上的扶正條經(jīng)過(guò)優(yōu)化，能夠極大的改善環(huán)空流場(chǎng)；該穩(wěn)定器上下端與鉆鋌相接，并且通過(guò)穩(wěn)定器本體1上的公扣與相接的鉆鋌母扣的旋緊來(lái)保證穩(wěn)定器工作中整體穩(wěn)定套4不會(huì)沿本體上下移動(dòng)。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是在鉆井過(guò)程中，本體1隨鉆柱一起轉(zhuǎn)動(dòng)，而整體穩(wěn)定套4不轉(zhuǎn)動(dòng)。而且通過(guò)在圓周上設(shè)計(jì)的類似推力軸承的結(jié)構(gòu)和在徑向上嵌的鋼球5使得該穩(wěn)定器極大的改善了受力情況，并且減小了摩擦扭矩由于扶正帶沒(méi)有與井壁摩擦，使得它能很好的保護(hù)井壁的穩(wěn)定，特別是在鉆遇煤層時(shí)，采用該種煤層鉆井減扭穩(wěn)定器，能很好的保護(hù)煤氣層；該穩(wěn)定器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，各零件都可拆裝，哪個(gè)壞了可以換哪個(gè)，不需要全部更換，節(jié)省了材料。

圖l是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.本體，2.滾動(dòng)體，3.止推墊片，4.整體穩(wěn)定套，5.鋼球，6.改進(jìn)套筒。 圖2是本實(shí)用新型的截面示意圖。圖中1.本體，4.整體穩(wěn)定套，5.鋼球。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明。 按照?qǐng)D1所示，整體穩(wěn)定套4通過(guò)本體1的臺(tái)階面和改進(jìn)套筒6裝在本體上，實(shí)現(xiàn)軸向定位。本體1上的臺(tái)階面和改進(jìn)套筒6端面上有相當(dāng)于推力軸承的座片結(jié)構(gòu)。滾動(dòng)體2裝進(jìn)本體1臺(tái)階面上的座片結(jié)構(gòu)，止推墊片3用來(lái)固定滾動(dòng)體2，整體穩(wěn)定套4 一內(nèi)端面固定止推墊片3，按照?qǐng)D2所示，在本體1和整體穩(wěn)定套4截面上的三個(gè)鋼球槽內(nèi)均勻分布一定的鋼球5，實(shí)現(xiàn)整體穩(wěn)定套4的徑向定位，使得本體1與整體穩(wěn)定套4為滾動(dòng)摩擦。再按照?qǐng)D1所示，穩(wěn)定器下端的止推墊片3套入整體穩(wěn)定套4，改進(jìn)套筒6上的座片結(jié)構(gòu)來(lái)放滾動(dòng)體2，并且改進(jìn)套筒6與本體1采用過(guò)盈配合，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)穩(wěn)定器機(jī)械結(jié)構(gòu)的連接。[0011] 此外，在本體1與整體穩(wěn)定套4接觸部位留有孔隙，并且留孔隙的地方都涂有耐磨材料。同時(shí)，通過(guò)穩(wěn)定器本體1上的公扣與相接的鉆鋌母扣的旋緊來(lái)保證整體穩(wěn)定套4不會(huì)沿本體上下移動(dòng)。
權(quán)利要求一種煤層鉆井減扭穩(wěn)定器，主要由本體(1)，滾動(dòng)體(2)，止推墊片(3)，整體穩(wěn)定套(4)，鋼球(5)，改進(jìn)套筒(6)組成；其特征為本體(1)靠近母口臺(tái)階面與整體穩(wěn)定套(4)通過(guò)滾動(dòng)體(2)、止推墊片(3)接觸連接，并與改進(jìn)套筒(6)配合形成推力軸承；本體(1)周向與整體穩(wěn)定套(4)通過(guò)至少48個(gè)鋼球(5)接觸連接；該穩(wěn)定器本體(1)旋轉(zhuǎn)，整體穩(wěn)定套(4)不旋轉(zhuǎn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層鉆井減扭穩(wěn)定器，其特征是本體(1)上的臺(tái)階面和改進(jìn)套筒(6)端面上有相當(dāng)于推力軸承的座片結(jié)構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層鉆井減扭穩(wěn)定器，其特征是本體(1)周向與整體穩(wěn)定套(4)內(nèi)壁通過(guò)鋼球(5)接觸連接，實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)摩擦。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層鉆井減扭穩(wěn)定器，其特征是改進(jìn)套筒(6)端面的一端定位通過(guò)與之相連的鉆鋌接觸，并且通過(guò)本體(1)上的公扣與相接的鉆鋌母扣的旋緊。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種煤層鉆井減扭穩(wěn)定器，主要由本體、整體式穩(wěn)定套、套筒組成。該穩(wěn)定器工作時(shí)，整體式穩(wěn)定套在軸向方向上被本體和套筒的端面固定，不隨本體軸向移動(dòng)，但是在鉆具旋轉(zhuǎn)中，整體式穩(wěn)定套不旋轉(zhuǎn)，僅僅是本體旋轉(zhuǎn)，這樣將并壁與整體式穩(wěn)定套的滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)化為本體與整體式穩(wěn)定套的滾動(dòng)摩擦，降低了摩擦扭矩、延長(zhǎng)鉆具和鉆頭使用壽命。由于整體式穩(wěn)定套上的扶正條的特殊設(shè)計(jì)，該穩(wěn)定器適合于氣體鉆井中，特別是適合于地層特殊的煤層鉆井。
文檔編號(hào)E21B17/10GK201526284SQ20092008055
公開(kāi)日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2009年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月29日
發(fā)明者劉偉, 李黔, 梁海波, 江川, 郭亮 申請(qǐng)人:西南石油大學(xué)