一种深井超深井套管防磨器的制作方法

本实用新型涉及一种石油开采过程中使用的井下作业工具，尤其涉及一种深井超深井套管防磨器。

背景技术：

在大量的深井、超深井、大斜度井和大位移井的钻探过程中，每一口井均存在着不同程度套管磨损问题。套管磨损后其承载能力降低，给后续的钻完井、采油及修井带来重大影响，有时可使一口几乎要完成的井报废。因此，研究套管磨损机理与磨损规律，设计出有效减少套管磨损的防磨减磨工具有着十分重要的意义。

国内外在套管防磨减磨技术方面进行了大量理论和实验研究，许多研究成果在现场应用效果也较好。目前常用的防磨工具主要有两种类型:一种是套在钻杆外壁的衬套式防磨器，例如，公告号为：CN 102080507 A中国发明专利，公开了“钻杆、套管防磨器”，该防磨器由金属骨架、橡胶套和锁块构成，其工作原理是由金属骨架通过锁块将橡胶套固定在钻杆上，在钻杆旋转时，将钻杆接头与套管内壁的滑动摩擦转化为橡胶套与套管内壁滑动摩擦，橡胶套作为“牺牲品”，磨损了橡胶套进而保护了套管。这种橡防磨工具的主要优点是装配简单快速，防磨效果好，缺点是橡胶套易撕裂，在复杂的高温高压及腐蚀性井下环境中，寿命较短。另一种是连接在钻杆两端的防磨接头。常用的防磨接头主要由不旋转的耐磨外壳、滚动轴承和内衬套筒组成，其工作原理是，将钻杆接头与套管内壁的滑动摩擦转化为防磨接头内轴承的滚动摩擦，大大减小了套管磨损与钻井扭矩，提高了钻井效率。这种防磨接头的缺点是：第一，由于井下环境复杂，防磨接头内滚动轴承的密封问题有待提高；第二，在钻柱中增加了许多丝扣连接的防磨接头，过多的丝扣连接增加了钻井的不安全因素；第三，防磨接头径向尺寸较大，在钻井过程中增加了起下钻柱和钻柱径向跳动与套管碰撞、摩擦的安全隐患。

随着油田勘探开发形势的发展，许多地区都采用了新型井身结构，油田套管规格与钢级也越来越多样化，套管磨损问题已经成为限制深井、超深井钻探开发的重要因素。因此，设计一种防磨减磨效果好，可靠性高并且寿命长的防磨器是技术人员一直关心的课题。

技术实现要素：

为了克服现有套管防磨技术的不足和缺陷，本实用新型的目的在于提供一种深井超深井套管防磨器，具有结构简单，现场装卸方便，性能可靠，经济实用，能够有效减少或避免钻杆与套管之间相互磨损的特点。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种深井超深井套管防磨器，包括两块呈半圆筒形的高强度合金钢构成的防磨器主体2，防磨器主体2内部嵌入两个半圆筒形的橡胶村套6，橡胶村套6外侧设置有橡胶衬套棱条4，橡胶衬套棱条4位置分布同防磨器主体内部凹槽8位置对应相适配。

防磨器主体2外部凸棱外表面所在圆直径大于钻杆接头直径。

所述的橡胶村套6内表面所在圆直径大于钻杆9直径。

所述的防磨器主体2两端各有一个固定防磨器主体2的轴向位置的止推卡箍5。

所述的两块半圆筒形的高强度合金钢两边加工有能够轴向滑动扣合的锁紧滑槽1和锁紧滑条7，分别从待安装部位的两端对准轴向滑入扣合，形成一个圆筒状防磨器主体2。

本实用新型采用以上技术方案，其优点如下：

1、与常规钻井用套管防磨器相比，本实用新型防磨器本体由外部高强度合金和内部橡胶衬套构成，钻井作业时，橡胶衬套作为“牺牲品”与钻杆相接处，从而将钻杆接头与套管内壁的高磨阻的相对转动转换为钻杆与橡胶衬套的光滑的相对转动，有效的保护了套管，对防止套管磨损与钻柱的减扭防磨都具有积极作用。

2、本实用新型的套管防磨器本体高强度合金与内部橡胶衬套都可根据实际钻井条件、钻具组合、井下环境，选择适当材料特性的防磨器本体高强度合金与内部橡胶衬套，其中橡胶衬套可进行更换，延长了防磨器的使用寿命，降低了钻井成本。

3、本实用新型套管防磨器结构简单，安装方便，可靠性高。可根据现场实际情况自由调整防磨器安装位置，以便发挥高效的防磨作用。

附图说明

图1是本实用新型离散状态示意图。

图2是本实用新型在钻杆上安装前的离散状态示意图。

图3是本实用新型安装在钻杆上的结构示意图。

具体实施方式

结合附图说明，对本实用新型的具体实施做进一步描述。

参见图1，一种深井超深井套管防磨器，包括两块呈半圆筒形的高强度合金钢构成的防磨器主体2，两块半圆筒形的高强度合金钢两边加工有能够轴向滑动扣合的锁紧滑槽1和锁紧滑条7，分别从待安装部位的两端对准轴向滑入扣合，形成一个圆筒状防磨器主体2。防磨器主体2内部嵌入两个半圆筒形的橡胶村套6，橡胶村套6外侧设置有橡胶衬套棱条4，橡胶衬套棱条4位置分布同防磨器主体内部凹槽8位置对应相适配，橡胶衬套棱条4尺寸与防磨器主体内部凹槽8尺寸相配合，此结构可将橡胶衬套在防磨器主体2内部位置固定。

防磨器主体2外部凸棱外表面所在圆直径大于钻杆接头直径。

参见图2，3，所述的橡胶村套6内表面所在圆直径大于钻杆9直径，使得在钻井作业时，防磨器主体2外部凸棱紧贴套管内壁，钻杆9与防磨器内部橡胶衬套6接触，并在橡胶衬套中旋转。

所述的防磨器主体2两端各有一个止推卡箍5，用来固定防磨器主体2的轴向位置，防止扣合的防磨器轴向滑脱，止推卡箍由4个高强度螺栓连接。

本实用新型的工作原理：

在安装时，首先将防磨器内部橡胶衬套棱条4嵌入半筒形的防磨器主体内部凹槽8内，再将其通过半圆筒形合金钢两边加工的可以轴向滑动扣合的锁紧滑槽1和锁紧滑条7，分别从待安装部位的两端对准轴向滑入扣合，形成一个圆筒状防磨器主体2，防磨器主体2两端各安装一个止推卡箍5，由4个高强度螺栓连接，保持防磨器主体2的轴向位置不变。按照相同的方法，对整个钻柱进行套管防磨器安装，尤其是狗腿度大的地方，套管磨损严重的地方可适当增加套管防磨器的个数。在钻井作业时，防磨器主体2外部凸棱紧贴套管内壁，钻杆9与防磨器内部橡胶衬套6接触，并在橡胶衬套中旋转。