可旋转钻杆保护器的制作方法

本实用新型涉及石油钻井井下工具，具体涉及可旋转钻杆保护器。

背景技术：

近年来，随着钻井技术的不断发展，钻井深度的不断增加，井眼轨迹的日趋复杂，导致钻杆与套管之间的磨损不断加剧。钻杆与套管之间的磨损一方面会使钻杆接头磨损，造成钻杆早期失效，钻杆扭矩过高还会造成钻具断裂事故。另一方面会使套管严重磨损，影响固井质量。

为了减少钻杆和套管的摩擦磨损，目前常用的方法是采用非旋转防磨接头或者非旋转钻杆保护器。该防磨接头直接连接在钻杆上，在接头位置由金属外滑套和芯轴之间的滑动来避免钻杆接头与套管之间的磨损，同时降低钻杆扭矩。而非旋转钻杆保护器则是将防磨套直接固定在钻杆上，防止钻杆接头与套管之间的磨损。以上两种产品，由于防磨套不能自由旋转，在套管与防磨套的摩擦接触过程中，将会受到较大的摩擦阻力，从而增加套管的摩擦磨损，并降低防磨套的使用寿命。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的可旋转钻杆保护器解决了不能有效保护井下管柱与钻杆，降低钻井过程中钻杆旋转摩擦阻力的问题。

为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：

提供一种可旋转钻杆保护器，其包括内套、防磨套和固定环；内套的两端设置有内套子台阶；固定环内部设置有一内台阶槽；防磨套两端设置有防磨套子台阶；防磨套活动套设于内套的两个内套子台阶之间形成的环形凹槽内，位于同一端部的内套子台阶和防磨套子台阶卡装于同一固定环的内台阶槽内；防磨套子台阶与内台阶槽之间具有一间隙。

进一步地，固定环包括连接块和两个固定半环，固定半环下端内表面设置有一卡槽，两个固定半环通过连接块连接在一起；两个固定半环组装在一起后，两个卡槽构成内台阶槽。

进一步地，防磨套的外表面设置有若干弧形槽。

进一步地，防磨套的材质为增强聚四氟乙烯、碳化硅、氧化铝或者氧化锆陶瓷。

进一步地，防磨套材质为表面喷涂有低硬度镍基合金或铜基合金层的合金钢。

进一步地，固定环未设置内台阶槽的端部设置有斜度倒角。

进一步地，保护器设置有两个固定环。

进一步地，内套和防磨套为两个半环拼接而成。

进一步地，防磨套中间设置有凸起，凸起的最大外径大于固定环的最大直径。

本实用新型的有益效果为：当钻杆转动偏离中心时，首先由尺寸较大的防磨套接触到套管，由于防磨套摩擦系低数、自润滑性能好，且防磨套能自由转动，极大地降低了钻杆旋转的摩擦阻力，同时由于防磨套具有极好的耐磨性，本装置的使用寿命将大于其他产品。

附图说明

图1为可旋转钻杆保护器的结构示意图。

图2为可旋转钻杆保护器固定在钻杆上的结构示意图。

图3为图1中沿A-A的剖视图。

图4为图1中沿B-B的剖视图。

其中：1、内套；2、防磨套；3、连接块；4、固定环；5、销轴；6、钻杆；11、内套子台阶；21、防磨套子台阶；22、弧形槽；41、内台阶槽。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。

如图1和图2所示，该可旋转钻杆保护器包括内套1、防磨套2和固定环4；内套1的两端设置有内套子台阶11；固定环4内部设置有一内台阶槽41；防磨套2两端设置有防磨套子台阶21；防磨套2活动套设于内套1的两个内套子台阶11之间形成的环形凹槽内，位于同一端部的内套子台阶11和防磨套子台阶21卡装于同一固定环4的内台阶槽41内；防磨套子台阶21与内台阶槽41之间具有一间隙。

如图4所示，为了使固定环4在使用安装中方便快捷，固定环4包括连接块3和两个固定半环，固定半环下端内表面设置有一卡槽，两个固定半环通过连接块3连接在一起，两个固定半环组装在一起后，两个卡槽构成内台阶槽41。

实施时，本方案优选连接块3两端通过销轴5分别活动连接在两块固定半环的横截面上，这样固定半环可以绕销轴5旋转，便于打开固定环4，将可旋转钻杆保护器固定在钻杆6上。

如图3所示，为了配合固定环4形成的整环打开与闭合，内套1和防磨套2可以设置为两个半环拼合组成，防磨套2外表面设置有若干弧形槽22，弧形槽22的数量优先设置为六道，使防磨套2的水平剖面呈齿轮状。

在本实用新型的一个实施例中，根据生产工艺的不同，防磨套2的材质为非金属时，优选选用增强聚四氟乙烯、碳化硅、氧化铝或者氧化锆陶瓷。

在具体实施过程中，根据生产工艺的不同，防磨套2材质为合金钢时，优选选用表面喷涂有低硬度镍基合金或铜基合金层的合金钢。

为了减少装置的用料降低成本、减小固定环4在使用中的磨损，固定环4未设置内台阶槽41的一端设置有斜度倒角。

为了加大对内套1和防磨套2的固定，使内套1和防磨套2在使用中不会脱离装置，固定环4设置有两个，分别设置于两个内套子台阶11上。

为了保护固定环4不受摩擦损坏，防磨套2中间设置有凸起，凸起的最大外径大于固定环4的最大直径。

可旋转钻杆保护器在使用时，其内套1设置在钻杆6表面，再将防磨套2设置在内套1的内套子台阶11之间，防磨套子台阶21的内径大于内套1的外径，防磨套子台阶21的外径小于内台阶槽41的内径；最后将两个固定半环通过连接块3与插销5合并成整环，扣在内套1和防磨套子台阶21上，形成可旋转钻杆保护器；固定半环在合并成整环前，将钻杆6通过螺钉固定在两个固定半环里面，此时可旋转钻杆保护器将随同钻杆6一起做旋转运动。

当钻杆6转动偏离中心时，首先由尺寸较大的防磨套2接触到钻杆6的套管，由于防磨套2摩擦系数低和自润滑性能好，且防磨套2能自由转动，可以极大地降低钻杆6旋转的摩擦阻力，同时由于防磨套2具有极好的耐磨性，其使用寿命大大增加；当需要更换钻杆6或可旋转钻杆保护器时，只需要将固定环4沿销轴5旋转即可打开并取下钻杆保护器，再将新的钻杆保护器安装固定在钻杆6上，操作简单，使用方便。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将使显而易见的，本文所定义的一般原理可以在不脱离实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制与本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。