一种非金属整体筒式井下管柱保护器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种非金属整体筒式井下管柱保护器，包括接头本体，接头本体设有内螺纹和外螺纹，接头本体外壁设有内套，内套外壁由上至下依次设有短压套、上滑动环、非金属耐磨套筒、下滑动环和长压套，在接头本体外壁上部设有定位台肩，内套和短压套上端面与定位台肩底面贴合定位，接头本体上设有防掉机构，长压套下端与防掉机构连接定位。所述防掉机构包括内六方螺丝，内六方螺丝设有一个外台阶和内台阶，外台阶处设有密封圈，内台阶处设有注油丝堵。本实用新型自身损耗低，使用寿命更长，在工作时更加安全可靠，在井下工作寿命长，有效地提高了井下管柱的工作寿命，降低了钻井成本。
【专利说明】一种非金属整体筒式井下管柱保护器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于钻井设备领域，具体涉及一种非金属整体筒式井下管柱保护器。
【背景技术】
[0002]近年来，钻井新技术不断发展，深井、大位移井、水平井、定向井作业越来越广泛，随着井身深度的增加，钻井周期增长，井眼轨迹也变得较为复杂，造成钻杆与套管之间的摩擦磨损增加，在钻井过程中常出现套管严重磨损甚至磨穿的情况。
[0003]套管磨损会降低套管柱的抗挤毁、抗内压强度，影响随后的钻井、完井及开采作业的质量和安全，套管磨损严重的会造成套管柱的挤毁、变形及泄漏。由于套管是不能够更换的，套管的严重磨损往往会造成各种钻井事故发生和油气井的早期报废，造成巨大的经济损失。套管磨损是深井、超深井、大斜度井、大位移井及水平钻井技术的一大难点。另外，钻井过程中如果钻杆与井壁摩擦阻力过大,会使钻柱扭矩过高,造成断钻具事故,钻杆接头的磨损是钻杆早期失效的原因之一。
[0004]目前，在钻井工作中为了减少钻杆和套管的摩擦磨损，所采用的方法主要有以下四种:
[0005]一、在钻杆本体上安装一钟橡胶材料的护箍，由于橡胶材料在井下容易老化和掉块，造成井下复杂情况(如卡钻、井眼不清洁、造成憋泵等)，由于橡胶材料在井内工作寿命较短，没有得到推广应用。
[0006]二、采用滚珠套筒防磨技术，就是在钻杆本体上套上一个能自由转动的带滚珠的套筒。由于滚珠磨损后可能落入井里造成事故，可靠性较差，没有得到广泛应用。
[0007]三、采用旋转金属套防磨接头，这种防磨接头直接连接在钻柱上，由金属外滑套和心轴之间的滑动来避免钻杆接头与套管的磨损，同时降低钻井扭矩。但是，金属外滑套磨损快，使用寿命不长。
[0008]四、采用钻杆耐磨带技术，就是在钻杆接头上加焊一种耐磨带来避免钻杆和套管的直接接触，这种技术虽然应用较广泛，主要由美国Anton公司掌握。
实用新型内容
[0009]本实用新型的目的是提供一种下管柱保护器，可以有效的降低钻井过程中钻柱旋转的摩擦阻力，有效的保护钻杆和套管，自身磨耗低，具有较高的使用寿命，工作更加安全可靠。
[0010]为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是:提供一种非金属整体筒式井下管柱保护器，包括接头本体，接头本体设有内螺纹和外螺纹，接头本体外壁设有内套，内套外壁由上至下依次设有短压套、上滑动环、非金属耐磨套筒、下滑动环和长压套，在接头本体外壁上部设有定位台肩，内套和短压套上端面与定位台肩底面贴合定位，接头本体上设有防掉机构，长压套下端与防掉机构连接定位。
[0011]作为优选，所述防掉机构包括内六方螺丝，内六方螺丝设有一个外台阶和内台阶，外台阶处设有密封圈，内台阶处设有注油丝堵。
[0012]作为优选，所述长压套下端设有定位孔，定位孔与内六方螺丝的圆柱端配合。
[0013]作为优选，所述接头本体上设有带内螺纹的圆柱销孔，圆柱销孔与内六方螺丝螺纹端配合，圆柱销孔底部和内六方螺丝的内台阶之间设有螺旋弹簧。
[0014]作为优选，所述非金属耐磨套筒的外壁设有螺旋形槽或直槽，内套的内壁设有冷却槽。
[0015]作为优选，所述非金属耐磨套筒材质为最高能承受300° C高温的非金属特种复合材料。
[0016]本实用新型的有益效果为:
[0017]1、本实用新型的非金属耐磨套筒材质为非金属特种复合材料，与内套的摩擦系数极小，内套的内壁与钻杆接头本体的旋转阻力也很小，非金属耐磨套筒与内套发生摩擦时所引起的自身磨耗，远远小于其他材料的套筒与套管发生摩擦引起的磨耗，能够极好地保护钻杆和内套，使用寿命更长。
[0018]2、本实用新型的非金属耐磨套筒没有特殊的耐磨层，由长短两个压套限定位置，完全没有硬金属物落入井下的危险性，在工作时更加安全可靠。
[0019]3、本实用新型结构简单、制造成本低，非金属耐磨套筒最高能承受300C°的高温，在井下工作寿命长，有效地提高了井下管柱的工作寿命，降低了钻井成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型结构示意图；
[0021]图2为本实用新型装配有防掉机构部位的剖面图；
[0022]图3为本实用新型装配有非金属耐磨套筒部位的剖面图。
[0023]其中:1、接头本体；2、内套；3、短压套；4、上滑动环；5、非金属耐磨套筒；6、下滑动环；7、长压套；8、防掉机构；9、定位台肩；10、密封圈；11、内六方螺丝；12、螺旋弹簧；13、注油丝堵；14、定位孔；15、圆柱销孔。
【具体实施方式】
[0024]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。
[0025]参考图1，一种非金属整体筒式井下管柱保护器包括接头本体1、内套2、短压套3、上滑动环4、下滑动环6、长压套7和防掉机构8，以及由最高能承受300° C高温的非金属特种复合材料制成的非金属耐磨套筒5。在接头本体I上，设有标准的钻杆内螺纹和外螺纹，分别与上部和下部的钻杆相连接。在接头本体I上距内螺纹端部一定距离的外圆上加工有一个定位台肩9，内套2装配到接头本体I的相应外圆柱上，短压套3和上滑动环4从接头本体上I的外螺纹端装配到接头本体I的定位台肩9处，短压套3套在内套2的外圆上，非金属耐磨套筒5也从接头本体I上的外螺纹端装配到内套2的外圆上，并由与定位台肩9贴合的上滑动环4定位。
[0026]下滑动环6安装在内套2的外圆上，长压套7安装在内套2和接头本体I的外圆上，下滑动环6靠紧非金属耐磨套筒5的下端面，长压套7与下滑动环6的下端面贴合，长压套7的下端与接头本体I上的防掉机构8连接定位。
[0027]参考图2，防掉机构8包括内六方螺丝11、螺旋弹簧12、密封圈10和注油丝堵13。内六方螺丝11以螺纹连接方式安装在接头本体I的圆柱销孔15内部，在长压套7与接头本体I的圆柱销孔15配合处定位孔14，内六方螺丝11的圆柱部分可以进入定位孔14锁定长压套7。
[0028]内六方螺丝11设有一个外台阶和内台阶，密封圈10位于外台阶处并贴紧长压套7的内壁，防止外部泥浆进入注油丝堵13和螺旋弹簧12之间的空腔内。注油丝堵13位于内六方螺丝11外开口端的内台阶处。螺旋弹簧12位于内六方螺丝11的内台阶和圆柱销孔15底部之间，使内六方螺丝11不至于自动松退。在安装好内六方螺丝11和螺旋弹簧12之后，在注油丝堵13处注油防止内六方螺丝11自动松退。
[0029]参考图3，非金属耐磨套筒5的外圆上设有几个螺旋形槽或者直槽，便于泥浆流动；内套2的内圆上设有几道小尺寸的冷却槽，有利于冷却和润滑摩擦副。
[0030]组装完成后，非金属整体筒式井下管柱保护器由上下连接螺纹分别与上部和下部的钻杆相连接，即可入井使用。需要拆卸时，先卸掉注油丝堵13放出储油，再往接头本体I上的圆柱销孔15底部旋进内六方螺丝11，使内六方螺丝11的圆柱部分退出长压套7的定位孔14，才可以拆卸出长压套7等零件。
[0031]上述实施方式用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型做出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种非金属整体筒式井下管柱保护器，其特征在于:包括接头本体，接头本体设有内螺纹和外螺纹，接头本体外壁设有内套，内套外壁由上至下依次设有短压套、上滑动环、非金属耐磨套筒、下滑动环和长压套，在接头本体外壁上部设有定位台肩，内套和短压套上端面与定位台肩底面贴合定位，接头本体上设有防掉机构，长压套下端与防掉机构连接定位。
2.根据权利要求1所述的非金属整体筒式井下管柱保护器，其特征在于:所述防掉机构包括内六方螺丝，内六方螺丝设有一个外台阶和内台阶，外台阶处设有密封圈，内台阶处设有注油丝堵。
3.根据权利要求1或2所述的非金属整体筒式井下管柱保护器，其特征在于:所述长压套下端设有定位孔，定位孔与内六方螺丝的圆柱端配合。
4.根据权利要求1或2所述的非金属整体筒式井下管柱保护器，其特征在于:所述接头本体上设有带内螺纹的圆柱销孔，圆柱销孔与内六方螺丝螺纹端配合，圆柱销孔底部和内六方螺丝的内台阶之间设有螺旋弹簧。
5.根据权利要求1所述的非金属整体筒式井下管柱保护器，其特征在于:所述非金属耐磨套筒的外壁设有螺旋形槽或直槽，内套的内壁设有冷却槽。
6.根据权利要求1或5所述的非金属整体筒式井下管柱保护器，其特征在于:所述非金属耐磨套筒材质为最高能承受300° C高温的非金属特种复合材料。
【文档编号】E21B17/10GK204060548SQ201420408070
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年7月23日 优先权日:2014年7月23日
【发明者】于惠洋, 杨智佳, 边朝亮, 王千, 李博, 黄浩 申请人:成都惠容佳石油科技有限公司