一種可降低軸向摩擦力的鉆井裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可降低軸向摩擦力的鉆井裝置，所述鉆桿為繞軸線的回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，第一端部（1）和第二端部（2）分別與導(dǎo)管（3）的兩端連接并組成循環(huán)流道（4）；第一端部（1）的外表面上設(shè)置有凹陷的排屑段（5），與排屑段（5）連續(xù)的凸起的支撐段（6），與支撐段（6）連續(xù)的擾流段（7），排屑段（5）遠(yuǎn)離導(dǎo)管（3），第一端部（1）的自由端設(shè)置有軸孔（8），軸孔（8）的內(nèi)壁上具有內(nèi)螺紋；第二端部（2）的結(jié)構(gòu)基本與第一端部（1）相同，第二端部（2）的自由端設(shè)置有凸軸（9），凸軸（9）的外表面具有外螺紋。本發(fā)明的優(yōu)點在于，鉆井時摩擦力低。
【專利說明】一種可降低軸向摩擦力的鉆井裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油鉆探領(lǐng)域，具體涉及一種鉆桿。
【背景技術(shù)】
[0002]用于石油鉆探領(lǐng)域的轉(zhuǎn)桿，其在工作過程中，鉆探流體會相對于鉆桿外部上升，從而將巖屑從鉆桿鉆過的地質(zhì)結(jié)構(gòu)層中帶至地面。然而現(xiàn)有的鉆桿由于其結(jié)構(gòu)的限制，摩擦力大，鉆探流體無法在鉆桿和井壁之間的空間內(nèi)實現(xiàn)有效地上行循流，從而不能有效地帶走巖屑，有礙于鉆桿在井眼內(nèi)的給進。同時較大的摩擦力還會使鉆具組件顯著磨損，使井壁較快磨損，增大井眼直徑，增加巖屑量，進一步阻礙鉆桿的給進。
[0003]其中，鉆探摩擦力和帶走巖屑的能力是影響鉆井作業(yè)在質(zhì)量、性能和安全方面的基礎(chǔ)特性。隨著鉆探深度的日益增加，有必要研發(fā)一種機械特性和液壓特性優(yōu)良，摩擦力小的鉆桿。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的即在于克服現(xiàn)有技術(shù)的摩擦力大的不足，提供一種軸向摩擦力低的鉆桿。
[0005]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種可降低軸向摩擦力的鉆井裝置，所述鉆桿為繞軸線的回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，所述鉆桿包括第一端部、第二端部和導(dǎo)管，第一端部、第二端部和導(dǎo)管為中空結(jié)構(gòu)，第一端部和第二端部分別與導(dǎo)管的兩端連接并組成循環(huán)流道；
第一端部的外表面上設(shè)置有凹陷的排屑段，與排屑段連續(xù)的凸起的支撐段，與支撐段連續(xù)的擾流段，排屑段遠(yuǎn)離導(dǎo)管，第一端部的自由端設(shè)置有軸孔，軸孔的內(nèi)壁上具有內(nèi)螺紋；
第二端部的外表面上設(shè)置有凹陷的排屑段，與排屑段連續(xù)的凸起的支撐段，與支撐段連續(xù)的擾流段，排屑段遠(yuǎn)離導(dǎo)管，第二端部的自由端設(shè)置有凸軸，凸軸的外表面具有外螺紋。
[0006]進一步地，所述的排屑段中繞所述軸線均勻布置有多個呈螺旋狀排列的排屑凹槽，排屑凹槽延所述導(dǎo)管的方向依次包括深度和寬度逐漸增大的過渡段，平整的底部，深度和寬度逐漸減小的傾斜段。
[0007]進一步地，所述的支撐段延所述導(dǎo)管的方向依次包括直徑逐漸增大的導(dǎo)向部A，支撐部，直徑逐漸減小的導(dǎo)向部B。
[0008]進一步地，所述的擾流段的直徑延所述導(dǎo)管的方向逐漸減小，擾流段上繞所述軸線均勻布置有多個呈螺旋狀排列的有擾流凹槽，擾流凹槽延所述導(dǎo)管的方向依次包括深度和寬度逐漸增大前擾流段，半圓柱形的底部，深度和寬度逐漸減小的后擾流段。
[0009]進一步地，所述的排屑凹槽的數(shù)量為8或9個。
[0010]進一步地，所述的擾流凹槽的數(shù)量為5?7個。[0011]本發(fā)明的優(yōu)點在于:通過設(shè)置在第一端部和第二端部上的排屑段、支撐段和擾流段，可極大地減小鉆桿和井壁之間的軸向摩擦力和轉(zhuǎn)動摩擦力，同時在鉆井期間清理整個井眼，消除在鉆井過程中可能出現(xiàn)的巖屑堆積，同時可以減輕鉆井組建的磨損和井壁的磨損，延長了設(shè)備的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本發(fā)明的實施例，下面將對描述本發(fā)明實施例中所需要用到的附圖作簡單的說明。顯而易見的，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下，還可以根據(jù)下面的附圖，得到其它附圖。
[0013]圖1為本發(fā)明的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的剖視圖；
圖3為排屑凹槽的軸向剖視圖；
圖4為擾流凹槽的軸向剖視圖；
其中，附圖標(biāo)記對應(yīng)的零部件名稱為:
1-第一端部，2-第二端部，3-導(dǎo)管，4-循環(huán)流道，5-排屑段，6-支撐段，7-擾流段，8-軸孔，9-凸軸，51-排屑凹槽，511-過渡段，512-底部，513-傾斜段，61-導(dǎo)向部A，62-支撐部，63-導(dǎo)向部B，71-擾流凹槽，711-前擾流段，712-底部，713-后擾流段。
【具體實施方式】
[0014]為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述。顯而易見的，下面所述的實施例僅僅是本發(fā)明實施例中的一部分，而不是全部?；诒景l(fā)明記載的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下得到的其它所有實施例，均在本發(fā)明保護的范圍內(nèi)。
[0015]實施例:
如圖1和圖2所示，一種可降低軸向摩擦力的鉆井裝置，上述鉆桿為繞軸線的回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，上述鉆桿包括第一端部1、第二端部2和導(dǎo)管3，第一端部1、第二端部2和導(dǎo)管3為中空結(jié)構(gòu)，第一端部I和第二端部2分別與導(dǎo)管3的兩端連接并組成循環(huán)流道4。其中第一端部I和第二端部2焊接在導(dǎo)管3的兩端，導(dǎo)管3的外徑小于第一端部I和第二端部2的外徑。
[0016]第一端部I的外表面上設(shè)置有凹陷的排屑段5，與排屑段5連續(xù)的凸起的支撐段6，與支撐段6連續(xù)的擾流段7，排屑段5遠(yuǎn)離導(dǎo)管3，第一端部I的自由端設(shè)置有軸孔8，軸孔8的內(nèi)壁上具有內(nèi)螺紋。上述內(nèi)螺紋用于連接另一鉆桿。
[0017]第二端部2的外表面上設(shè)置有凹陷的排屑段5，與排屑段5連續(xù)的凸起的支撐段6，與支撐段6連續(xù)的擾流段7，排屑段5遠(yuǎn)離導(dǎo)管3，第二端部2的自由端設(shè)置有凸軸9，凸軸9的外表面具有外螺紋。上述外螺紋用于連接另一鉆桿。由此，多根鉆桿可以串聯(lián)成長度很長的鉆桿組，滿足長距離鉆井的要求。
[0018]上述的支撐段6延上述導(dǎo)管3的方向依次包括直徑逐漸增大的導(dǎo)向部A61，支撐部62，直徑逐漸減小的導(dǎo)向部B63。支撐部62為回轉(zhuǎn)圓柱型，導(dǎo)向部A61和導(dǎo)向部B63為回轉(zhuǎn)圓形，導(dǎo)向部A61和導(dǎo)向部B63外切與支撐部62。支撐部62采用比其余部件硬度更高的材料制成，如碳化鎢或者碳化鉻。支撐部62用于承受旋轉(zhuǎn)的軸向摩擦，該支撐段6的型面可以使鉆探流體產(chǎn)生流體軸承的作用，減小摩擦力。
[0019]如圖3所示，上述的排屑段5中繞上述軸線均勻布置有多個呈螺旋狀排列的排屑凹槽51，排屑凹槽51延上述導(dǎo)管3的方向依次包括深度和寬度逐漸增大的過渡段511，平整的底部512，深度和寬度逐漸減小的傾斜段513。在鉆桿旋轉(zhuǎn)過程中，流體進入排屑凹槽51的內(nèi)部，排屑凹槽51呈螺旋狀排列以及其型面形狀，可以確保其排屑作用。整個排屑段5用于確保鉆井時泥漿和巖屑的循流作用，以及鉆桿上升時對井壁的刮擦。
[0020]如圖4所示，上述的擾流段7的直徑延上述導(dǎo)管3的方向逐漸減小，擾流段7上繞上述軸線均勻布置有多個呈螺旋狀排列的有擾流凹槽71，擾流凹槽71延上述導(dǎo)管3的方向依次包括深度和寬度逐漸增大前擾流段711，半圓柱形的底部712，深度和寬度逐漸減小的后擾流段713。擾流段7可以增大泥漿的軸向速度，從而增大泥漿的循流作用，保證巖屑和泥衆(zhòng)能夠被排出。
[0021]上述的排屑凹槽51的數(shù)量為8或9個，本實施例優(yōu)選為8個。
[0022]上述的擾流凹槽71的數(shù)量為5?7個，本實施例優(yōu)選為6個。
[0023]如上所述，便可較好的實現(xiàn)本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.一種可降低軸向摩擦力的鉆井裝置，其特征在于:所述鉆桿為繞軸線的回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，所述鉆桿包括第一端部(I)、第二端部(2)和導(dǎo)管(3)，第一端部(I)、第二端部(2)和導(dǎo)管(3)為中空結(jié)構(gòu)，第一端部(I)和第二端部(2)分別與導(dǎo)管(3)的兩端連接并組成循環(huán)流道(4)； 第一端部(I)的外表面上設(shè)置有凹陷的排屑段(5)，與排屑段(5)連續(xù)的凸起的支撐段(6)，與支撐段(6)連續(xù)的擾流段(7)，排屑段(5)遠(yuǎn)離導(dǎo)管(3)，第一端部(I)的自由端設(shè)置有軸孔(8)，軸孔(8)的內(nèi)壁上具有內(nèi)螺紋；第二端部(2)的外表面上設(shè)置有凹陷的排屑段(5)，與排屑段(5)連續(xù)的凸起的支撐段(6)，與支撐段(6)連續(xù)的擾流段(7)，排屑段(5)遠(yuǎn)離導(dǎo)管(3)，第二端部(2)的自由端設(shè)置有凸軸(9)，凸軸(9)的外表面具有外螺紋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可降低軸向摩擦力的鉆井裝置，其特征在于:所述的排屑段(5)中繞所述軸線均勻布置有多個呈螺旋狀排列的排屑凹槽(51 )，排屑凹槽(51)延所述導(dǎo)管(3)的方向依次包括深度和寬度逐漸增大的過渡段(511)，平整的底部(512)，深度和寬度逐漸減小的傾斜段(513)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可降低軸向摩擦力的鉆井裝置，其特征在于:所述的支撐段(6)延所述導(dǎo)管(3)的方向依次包括直徑逐漸增大的導(dǎo)向部A (61)，支撐部(62)，直徑逐漸減小的導(dǎo)向部B (63)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可降低軸向摩擦力的鉆井裝置，其特征在于:所述的擾流段(7)的直徑延所述導(dǎo)管(3)的方向逐漸減小，擾流段(7)上繞所述軸線均勻布置有多個呈螺旋狀排列的有擾流凹槽(71)，擾流凹槽(71)延所述導(dǎo)管(3)的方向依次包括深度和寬度逐漸增大前擾流段(711)，半圓柱形的底部(712)，深度和寬度逐漸減小的后擾流段(713)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可降低軸向摩擦力的鉆井裝置，其特征在于:所述的排屑凹槽(51)的數(shù)量為8或9個。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可降低軸向摩擦力的鉆井裝置，其特征在于:所述的擾流凹槽(71)的數(shù)量為5?7個。
【文檔編號】E21B17/00GK103967427SQ201310046437
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年2月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月6日
【發(fā)明者】賀昶明 申請人:成都大漠石油機械有限公司