滚动型钻具接头的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种滚动型钻具接头，属石油工程地层钻探井下工具【技术领域】，本实用新型的本体为设有上、下接头的管状体，本体的外管壁上均布有滚轮座，滚轮座上安装有滚轮，滚轮的两端为椎形体。本实用新型的滚轮表面设计为斜坡造型，在钻具上下活动时，滚轮可以转动，将钻具与井壁之间的滑动摩擦转化为滚动摩擦，大大降低钻具纵向活动时受到的摩阻。钻具旋转时，由于滚轮有一定倾角和斜坡表面，可将侧向受力转化为正向受力，使得滚轮轻松转动，有效降低钻具扭矩。
【专利说明】滚动型钻具接头
【技术领域】:
[0001]本实用新型涉及一种滚动型钻具接头，属石油工程地层钻探井下工具【技术领域】。【背景技术】
[0002]石油钻井施工中，随着井斜和井深的增加，钻具受到来自井壁(或套管)的摩擦阻力越来越大，钻具旋转时扭矩大，上下活动时阻力大，容易酿成卡钻、断钻具等井下事故。定向钻进困难，效率低。钻具、套管容易磨损，钻井深度也受到了限制。
[0003]与此问题相关的井下工具有滚子扶正器、套管防磨接头、套管防磨装置、钻具减阻器。滚子扶正器主要用于控制井眼轨迹，其外围装有三个滚轮，可以降低钻具旋转时的扭矩。由于其尺寸接近钻头，底部钻具组合中最多装三个，因此它在降低钻具扭矩方面的能力是极其有限的。由于其滚轮只能沿扶正器作周向滚动，所以在钻具上下活动时不能降低钻具轴向方向的摩阻。套管防磨接头，装在套管段钻具中，其外围有滚珠，当钻具旋转时，套管防磨接头与套管内壁接触，它们之间为滚动摩擦，能有效降低钻具扭矩，同时还能减少套管和钻具的磨损，对它们起到一定的保护作用。但滚珠只能沿套管防磨接头本体作周向滚动，钻具上下活动时则起不到降摩阻的作用。而且，该工具只限于套管内使用。套管防磨装置，固定在钻杆本体上，靠近钻杆接箍。它将钻杆与套管隔离开来，防止二者直接接触，减少磨擦，对套管和钻杆起到一定的保护作用。它与套管之间为滑动摩擦，在降低钻具摩阻方面效果甚微，它仅用于套管段钻具中。钻具减阻器，由钻杆接箍、本体和滚筒组成。本体和滚筒之间的间隙装有钢球，钻具旋转时滚筒与本体之间的钢球可以滚动，减少了钻具转动摩擦力，起到降低钻具扭矩的效果。它的不足之处是不能降低钻具上下活动时的摩阻，还不能应用于裸眼段钻井中，该发明仅限于套管内使用。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种能够降低钻具扭矩和摩阻的钻具接头，起到减轻钻具和套管磨损、提高钻井效率、降低钻井作业风险的作用。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是:一种滚动型钻具接头，其本体为设有上、下接头的管状体，本体的外管壁上均布有滚轮座，滚轮座上安装有滚轮，滚轮的两端为椎形体，滚轮表面凸出本体2-3mm。
[0006]所述的本体外管壁上的滚轮可以为两排或两排以上。
[0007]所述滚轮轴承的两端安装密封圈。
[0008]所述的滚轮轴线与本体轴线有一夹角α，其大小为30-60度。
[0009]所述的滚轮的两端的椎形体的锥度为β，其大小为30-50度。
[0010]本实用新型的滚轮表面设计为斜坡造型，在钻具上下活动时，滚轮可以转动，将钻具与井壁之间的滑动摩擦转化为滚动摩擦，大大降低钻具纵向活动时受到的摩阻。钻具旋转时，由于滚轮有一定倾角和斜坡表面，可将侧向受力转化为正向受力，从而轻松转动，有效降低钻具扭矩。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本实用新型做进一步的描述:
[0013]由图1可知，本实用新型为设有上、下接头的管状体，母扣1，公扣9。本体2的外管壁上均布有滚轮座8，滚轮座8上安装有滚轮3，滚轮3的两端为椎形体。
[0014]所述的本体2外管壁上的滚轮3可以为两排或两排以上，滚轮3表面高出本体
2-3mm。
[0015]滚轮3轴承的两端安装密封圈8。
[0016]所述的滚轮3轴线与本体2轴线有一夹角α，其大小为30_60度。
[0017]所述的滚轮表面有斜坡，斜度为β，其大小为30-50度。
[0018]在旋转钻进过程中，滚轮3的斜坡6受到来自井壁的冲击力，与井壁的迎合面较大，能将侧向受力转化为正向受力，使滚轮3转动，降低钻具扭矩。钻具反转的时候，滚轮3的斜坡5受力，同样降低钻具扭矩。钻具向上运动时，滚轮3斜坡4受力，向下运动时，滚轮3的斜坡7受力，使滚轮3转动，将钻具与井壁的滑动摩擦转换为滚动摩擦，降低钻具纵向活动时的阻力。滚轮表面高出本体2-3mm，减少了钻具与井壁的接触面积，有利于防止钻具粘卡。滚轮3两端的密封圈，可防止钻井液中的泥沙进入滚轮内部。
【权利要求】
1.一种滚动型钻具接头，其本体(2)为设有上、下接头的管状体，其特征是:本体(2)的外管壁上均布有滚轮座(8 )，滚轮座(8 )上安装有滚轮(3 )，滚轮(3 )的两端为椎形体，滚轮(3)表面凸出本体2-3mm。
2.根据权利要求1所述的滚动型钻具接头，其特征是:所述的本体(2)外管壁上的滚轮(3)可以为两排或两排以上。
3.根据权利要求1或2所述的滚动型钻具接头，其特征是:滚轮(3)轴承的两端安装密封圈(8)。
4.根据权利要求1或2所述的滚动型钻具接头，其特征是:所述的滚轮(3)轴线与本体(2)轴线有一夹角α，其大小为30-60度。
5.根据权利要求1或2所述的滚动型钻具接头，其特征是:所述的滚轮(3)的两端的椎形体的锥度为β，其大小为30-50度。
【文档编号】E21B17/10GK203729906SQ201320675275
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2013年10月29日
【发明者】黄小仪, 施建国, 王宏杰, 陈本顺, 刘丽萍 申请人:中国石油化工集团公司, 中石化中原石油工程有限公司钻井二公司