专利名称：一种钻井减扭稳定器的制作方法
技术领域：
一种钻井减扭稳定器技术领域[0001]本实用新型涉及油田石油与天然气钻井技术领域，特别涉及钻井井下专用工 具，是一种钻井减扭稳定器。
背景技术：
[0002]钻井过程中，经常需要在钻柱上连接有钻井稳定器，能扶正钻柱，保护井 壁并降低钻柱扭矩。目前，主要应用的标准稳定器类型为整体直棱稳定器、整体 螺旋稳定器、可换套稳定器、三轮稳定器、可变径稳定器等。如中国专利公开号 CN201354595,提供了一种“减阻降扭双作用稳定器”。包括稳定器本体和套在稳定器 本体的中部外面的外套体，稳定器本体由上接头、下限位机构、通孔、上限位机构、下 接头依次连接而成，所述外套体的外圆周上安装有若干滚动装置，滚动装置包括滚动体 容纳装置和两个滚轮，该工具在轴向上装有错位多排六列滚轮，当起下钻柱、钻进过程 中钻柱做轴向运动，此时滚轮以滚动代替原来的滑动，从而使钻柱在井内的滑动摩擦变 为滚动摩擦，同时滚动体容纳装置两端设有导向的平滑倒角，大幅度减低了井下钻柱摩 擦力。[0003]但是，现有的稳定器都存在一定的局限性，特别是用于煤层气钻井过程中不能 起到稳定井壁，有时会对井壁起到破坏作用。因为，在钻煤层段过程，由于煤层的特 殊岩石特性，稳定器与之碰撞摩擦，容易垮塌，导致井壁不稳定，加剧了井壁失稳的风 险。在煤层气钻井过程中，由于煤层段特殊的岩石特性，当钻遇煤层段时，钻柱与煤层 井壁的刚性摩擦，容易造成煤层垮塌，使得岩屑颗粒明显增大，甚至成块状。这样就造 成了携岩能力下降，甚至堵塞井下环空，造成卡钻等钻井事故的发生。常规稳定器普遍 都是和钻柱一起旋转，也增加了整个钻柱的工作扭矩。实用新型内容[0004]本实用新型的目的是提供一种钻井减扭稳定器，改进稳定器结构，实现稳定 器在井下工作方式的改变，降低稳定器与井壁的摩擦。[0005]本实用新型采用的技术方案是钻井减扭稳定器，主要由本体、止推轴承、整 体稳定套和下接头组成。本体为圆柱体形，有中心孔；本体的上端有内螺纹，本体能通 过内螺纹连接在钻柱上。其特征在于在本体的外壁为阶梯形圆柱体，在本体下部圆 柱体套有整体稳定套，在整体稳定套的上下两端分别有止推轴承，并且止推轴承套在本 体下部圆柱体上。在本体下端有外螺纹，下接头有内螺纹，下接头螺纹连接在本体的下 端，下接头的上端面与止推轴承接触，使两个止推轴承能灵活转动。整体稳定套为圆环 柱体形，在整体稳定套的外壁上均勻分布有三或四个轴向凹槽，轴向凹槽是钻井液的流 通的通道。[0006]为了密封止推轴承，使止推轴承不受钻井液影响，在整体稳定套的上端有密封 筒，密封筒与整体稳定套为一体，密封筒套在本体的外壁上，并且在密封筒与本体之间有密封圈。在整体稳定套的下端有密封筒，密封筒与整体稳定套为一体，密封筒套在下 接头的外壁上，并且在密封筒与下接头之间有密封圈。[0007]为了使整体稳定套只能在钻柱向下运动时转动；在钻柱向上运动时整体稳定套 被锁死不能转动，在本体的外壁上套有一个圆环形滑套，滑套在整体稳定套上端密封筒 的上部。在滑套的内壁有轴向凹槽，在本体的外壁上有轴向凹槽，在滑套轴向凹槽和本 体轴向凹槽内有导向平键。滑套能沿导向平键上下滑动。在滑套的下端部有三个向下突 出的凸爪，在整体稳定套上端密封筒的上端部有三个向下凹陷的凹槽。滑套下端部的凸 爪能嵌入整体稳定套上端密封筒的上端部的凹槽内。当滑套向下滑动，并且滑套的凸爪 嵌入整体稳定套上端密封筒的凹槽内后，整体稳定套不能自转。[0008]所述的密封圈是矩形密封圈。[0009]下接头的下端有外螺纹，下接头中心孔直径与本体中心孔直径相同。[0010]所述的导向平键数量是三个，三个导向平键均勻分布在本体的外壁上。[0011]简述钻井减扭稳定器的工作原理。参阅图1。在正常钻井过程中，本体1和下 接头7与钻柱一起旋转，整体稳定套6则因为与井壁的摩擦力比本体1与稳定器外套6之 间的摩擦力大而不旋转。稳定器外套6靠在井壁上起到保护井壁作用。在下钻的过程中 钻柱向下运动，由于井壁的摩擦使得滑套3向上滑移，滑套3下端面的凸爪与稳定器外套 6上端的凹槽脱扣，实现稳定器外套6非自锁状态，稳定器外套6能自转。相反，在起钻 的过程中钻柱向上运动，由于井壁的摩擦使得滑套3向下滑移，滑套3下端面的凸爪与稳 定器外套6上端的凹槽啮合，使得稳定器外套6实现自锁状态，稳定器外套6不能自转。 这时稳定器外套6能随本体1一起转动，在起钻过程中能实现倒划眼。[0012]本实用新型的有益效果本实用新型钻井减扭稳定器，稳定器极大的改善了井 壁受力情况，能很好的保护井壁，如煤气层的井壁；另外能降低钻柱与井壁的摩擦扭 矩。在正常工作情况下，在起钻过程中，该稳定器能实现倒划眼功能，进一步防止了卡 钻事故的发生，提高了安全性和可靠性；最后，该稳定器结构简单，各零件都可拆卸、 更换，不需要全部更换，节省了材料。
[0013]图1是本实用新型钻井减扭稳定器结构剖面示意图。[0014]图2是本实用新型钻井减扭稳定器的滑套3结构剖面示意图。[0015]图3是本实用新型钻井减扭稳定器的滑套3俯视图。[0016]图中，1.本体，2.导向平键，3.滑套，4.矩形密封圈，5.止推轴承，6.整体稳定 套，7.下接头。
具体实施方式
[0017]实施例1:以一个钻井减扭稳定器为例，对本实用新型作进一步详细说明。[0018]参阅图1。本实用新型钻井减扭稳定器，由本体1、导向平键2、滑套3、矩形 密封圈4、止推轴承5、整体稳定套6和下接头7组成。本体1为圆柱体形，有中心孔； 本体1的上端有内螺纹。[0019]在本体1的外壁为阶梯形圆柱体，在本体1下部圆柱体套有整体稳定套6，在整体稳定套6的上下两端分别有止推轴承5，并且止推轴承5套在本体1下部圆柱体上。在 本体1下端有外螺纹，下接头7有内螺纹，下接头7螺纹连接在本体1的下端，下接头7 的上端面与止推轴承5接触，两个止推轴承5能灵活转动。整体稳定套6为圆环柱体形， 在整体稳定套6的外壁上均勻分布有三轴向凹槽。整体稳定套6凸出部分的外壁涂有耐 磨材料。[0020]在整体稳定套6的上端有密封筒，密封筒与整体稳定套6为一体，密封筒套在本 体1的外壁上，并且在密封筒与本体1之间有四个密封圈4。在整体稳定套6的下端有密 封筒，密封筒与整体稳定套6为一体，密封筒套在下接头7的外壁上，并且在密封筒与下 接头7之间有四个密封圈。密封圈是矩形密封圈4。[0021]在本体1的外壁上套有一个圆环形滑套3，滑套3在整体稳定套6上端密封筒的 上部。参阅图2。在滑套3的内壁有轴向凹槽，在本体1的外壁上有轴向凹槽，参阅图 1。在滑套3轴向凹槽和本体1轴向凹槽内有导向平键2。导向平键2数量是三个，三个 导向平键2均勻分布在本体1的外壁上，间隔120°。参阅图3。在滑套3的下端部有 三个向下突出的凸爪，在整体稳定套6上端密封筒的上端部有三个向下凹陷的凹槽。参 阅图1。滑套3下端部的凸爪能嵌入(啮合)整体稳定套6上端密封筒的上端部的凹槽 内。[0022]下接头7的下端有外螺纹，下接头7中心孔直径与本体1中心孔直径相同。
权利要求1.一种钻井减扭稳定器，主要由本体(1)、止推轴承(5)、整体稳定套(6)和下接头 (7)组成，本体(1)为圆柱体形，有中心孔；本体(1)的上端有内螺纹，其特征在于 在本体(1)的外壁为阶梯形圆柱体，在本体(1)下部圆柱体套有整体稳定套(6)，在整体 稳定套(6)的上下两端分别有止推轴承(5)，并且止推轴承( 套在本体(1)下部圆柱体 上；在本体(1)下端有外螺纹，下接头(7)有内螺纹，下接头(7)螺纹连接在本体(1)的 下端，下接头(7)的上端面与止推轴承( 接触，整体稳定套(6)为圆环柱体形，在整体 稳定套(6)的外壁上均勻分布有三或四个轴向凹槽。
2.根据权利要求1所述的钻井减扭稳定器，其特征是在整体稳定套(6)的上端有密 封筒，密封筒与整体稳定套(6)为一体，密封筒套在本体(1)的外壁上，并且在密封筒与 本体(1)之间有密封圈；在整体稳定套(6)的下端有密封筒，密封筒与整体稳定套(6)为 一体，密封筒套在下接头(7)的外壁上，并且在密封筒与下接头(7)之间有密封圈。
3.根据权利要求1所述的钻井减扭稳定器，其特征是在本体(1)的外壁上套有一个 圆环形滑套(3)，滑套C3)在整体稳定套(6)上端密封筒的上部；在滑套(3)的内壁有轴 向凹槽，在本体(1)的外壁上有轴向凹槽，在滑套C3)轴向凹槽和本体(1)轴向凹槽内有 导向平键O)；在滑套(3)的下端部有三个向下突出的凸爪，在整体稳定套(6)上端密封 筒的上端部有三个向下凹陷的凹槽；滑套C3)下端部的凸爪能嵌入整体稳定套(6)上端密 封筒的上端部的凹槽内。
4.根据权利要求2所述的钻井减扭稳定器，其特征是所述的密封圈是矩形密封圈⑷。
5.根据权利要求3所述的钻井减扭稳定器，其特征是所述的导向平键( 数量是 三个，三个导向平键( 均勻分布在本体(1)的外壁上。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的钻井减扭稳定器，其特征是下接头(7)的 下端有外螺纹，下接头(7)中心孔直径与本体(1)中心孔直径相同。
专利摘要钻井减扭稳定器，应用于油田钻井领域。钻井减扭稳定器，本体为圆柱体形，有中心孔；本体的上端有内螺纹，在本体的外壁为阶梯形圆柱体，在本体下部圆柱体套有整体稳定套，在整体稳定套的上下两端分别有止推轴承，并且止推轴承套在本体下部圆柱体上；在本体下端有外螺纹，下接头有内螺纹，下接头螺纹连接在本体的下端，下接头的上端面与止推轴承接触，整体稳定套为圆环柱体形，在整体稳定套的外壁上均匀分布有三或四个轴向凹槽。效果是改善了井壁受力状态，能很好的保护井壁，提高了安全性和可靠性，节省了材料。
文档编号E21B17/10GK201810226SQ20102053279
公开日2011年4月27日 申请日期2010年9月15日 优先权日2010年9月15日
发明者夏焱, 庄晓谦, 班凡生, 申瑞臣, 董胜伟, 袁光杰, 路立君 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油集团钻井工程技术研究院