一种钻井管柱的制作方法

本实用新型涉及石油钻井技术领域，尤其是涉及一种钻井管柱。

背景技术：

随着石油钻井技术的不断发展，旋转钻井已经替代了人工掘井、人力冲击钻井和机械顿钻，成为主流钻井技术，旋转钻井是靠动力带动钻头旋转，在旋转过程中对井底延时进行破碎，同时，使钻井液自钻井管柱内喷出再由环空返回地面，循环钻井液以携带出井底碎屑，清洁井底；钻井管柱通常包括由下至上依次连通的钻头、钻铤、扶正器和多个钻杆；扶正器在其中的作用是将钻杆支撑于井筒中部，所以扶正器的外壁与井眼内壁间距离较小，因此，比较容易发生卡钻的情况，尤其是，现有的扶正器通常是在一个壁厚较大的管上车出多道过液槽，过液槽的槽壁成为扶正筋，为保持扶正器的有效性，需要在一个扶正器上设置至少3条扶正筋；而扶正筋的数量越多越容易发生卡钻；同时，钻井液流经过液槽时，会对扶正器施加作用力，使扶正器产生旋转的倾向，长时间容易造成管柱连接处脱落。

因此，针对上述问题本实用新型急需提供一种新的钻井管柱。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种新的钻井管柱，通过设置有1-2个所述支撑筋的所述扶正器以解决现有技术中存在的扶正筋集中处于一个扶正器上，容易发生卡钻的技术问题。

本实用新型提供的一种钻井管柱，包括由下向上依次首尾连接的钻头、钻铤和钻杆，还包括连接于所述钻铤与所述钻杆之间的多个扶正器，相邻两所述扶正器间通过限位固定结构连接；所述扶正器包括基管和套设于该基管外的导向支撑基管；所述导向支撑基管的外壁上设有1-2条向外凸出的支撑筋，该支撑筋沿所述导向支撑基管的轴向方向向该导向支撑基管两端延伸，且该支撑筋自中部向两端呈渐收设置；相邻两所述扶正器的支撑筋的侧壁所在的面间均设置有过水间隙。

进一步地，所述限位固定结构包括设置于一个所述基管端部的内螺纹、设置于另一所述基管端部的外螺纹，穿装于该外螺纹所在的基管上的第一抬升垫片和第二抬升垫片，所述第一抬升垫片设置于该外螺纹的根部，且与该基管一体设置；所述第二抬升垫片置于该第一抬升垫片与另一所述基管的端部之间；所述第一抬升垫片上设有第一环形齿面，所述第二抬升垫片上设有第二环形齿面，所述第一环形齿面与所述第二环形齿面对应扣合。

进一步地，所述第一环形齿面上设有多个第一斜向凸棱，各所述第一斜向凸棱沿所述第一抬升垫片上的穿装孔周向外延环设；所述第二环形齿面上设有多个第二斜向凸棱，各所述第二斜向凸棱沿所述第二抬升垫片上的穿装孔周向外延环设；且所述第一斜向凸棱与所述第二斜向凸棱的排布方向相同。

进一步地，所述第一斜向凸棱包括沿所述第一抬升垫片的下端面向下倾斜延伸的第一斜面，以及自该第一斜面的末端垂直向上延伸至与所述第一抬升垫片的下端面相接的第一垂直端面；所述第二斜向凸棱包括沿所述第二抬升垫片的上端面向上倾斜延伸的第二斜面，及自该第二斜面的末端垂直向下延伸至与所述第二抬升垫片的上端面相接的第二垂直端面；所述第二斜面的倾斜角与所述第一斜面的倾斜角相匹配。

进一步地，所述第一斜向凸棱的抬升角大于所述基管的内螺纹的抬升角。

进一步地，所述支撑筋的侧壁与顶壁间的连接处圆滑过渡。

进一步地，所述支撑筋的顶壁为弧形。

进一步地，所述扶正器的数量为2-8个。

进一步地，所述扶正器的数量为2个。

进一步地，各所述扶正器上所述支撑筋的数量均为2个。

本实用新型提供的一种钻井管柱与现有技术相比具有以下进步：

1、本实用新型采用包括由下向上依次首尾连接的所述钻头、所述钻铤和所述钻杆，还包括连接于所述钻铤与所述钻杆之间的多个所述扶正器，相邻两所述扶正器间通过所述限位固定结构连接；所述扶正器包括所述基管和套设于该基管外的所述导向支撑基管；所述导向支撑基管的外壁上设有1-2条向外凸出的所述支撑筋，该支撑筋沿所述导向支撑基管的轴向方向向该导向支撑基管两端延伸，且该支撑筋自中部向两端呈渐收设置；相邻两所述扶正器的支撑筋的侧壁所在的面间均设置有所述过水间隙的设计；各所述扶正器相互配合将钻井管柱支撑于井筒内，同时，各所述扶正器上的所述支撑筋的数量减少，支撑筋对钻井液的阻挡减小，减小了钻井液中携带的碎削卡在所述支撑筋与井壁间的可能；同时，各所述扶正器上的所述支撑筋的数量减少，一旦发生卡钻也更容易活动管柱解卡。

2、本实用新型采用所述限位固定结构包括设置于一个所述基管端部的所述内螺纹、设置于另一所述基管端部的所述外螺纹，穿装于该外螺纹所在的基管上的所述第一抬升垫片和所述第二抬升垫片，所述第一抬升垫片设置于该外螺纹的根部，且与该基管一体设置；所述第二抬升垫片置于该第一抬升垫片与另一所述基管的端部之间；所述第一抬升垫片上设有所述第一环形齿面，所述第二抬升垫片上设有所述第二环形齿面，所述第一环形齿面与所述第二环形齿面对应扣合的设计；钻井管柱在井下由于受钻井液的冲击，容易发生转动，尤其是扶正器段，所述扶正器上的所述支撑筋对钻井液起到导向分流的同时，钻井液也会对支撑筋施加反作用力，使所述扶正器段容易转动，所述扶正器的转动容易进气管柱间螺纹脱落，而所述第一环形齿面与所述第二环形齿面对应扣合，当两所述基管间的螺纹连接处产生松脱的趋势时，所述第一环形齿面(或所述第二环形齿面)发生旋转或产生旋转倾向，此时所述第二环形齿面(或所述第一环形齿面)阻挡所述基管的转动，以达到增加相邻所述扶正器间连接强度的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型中所述钻井管柱的结构示意图(主视图)；

图2为本实用新型中所述钻井管柱的结构示意图(局部剖视图)；

图3为本实用新型中所述钻井管柱的结构示意图(图1中A-A的剖视图)；

图4为本实用新型中所述限位固定结构的结构示意图(图2中B的局部放大图)；

图5为本实用新型中所述第一环形齿面的主视图；

图6为本实用新型中所述第二环形齿面的主视图；

图7为本实用新型中所述第一环形齿面与所述第二环形齿面对应扣合的结构示意图；

图8为本实用新型的图7中C的局部放大图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见图1、图2、图3所示，本实施例提供的一种钻井管柱，包括由下向上依次首尾连接的钻头1、钻铤2和钻杆3，还包括连接于所述钻铤与所述钻杆之间的多个扶正器4，相邻两所述扶正器间通过限位固定结构连接；所述扶正器包括基管41和套设于该基管外的导向支撑基管42；所述导向支撑基管的外壁上设有1-2条向外凸出的支撑筋421，该支撑筋沿所述导向支撑基管的轴向方向向该导向支撑基管两端延伸，且该支撑筋自中部向两端呈渐收设置；相邻两所述扶正器的支撑筋的侧壁423所在的面间均设置有过水间隙422。

本实用新型采用包括由下向上依次首尾连接的所述钻头、所述钻铤和所述钻杆，还包括连接于所述钻铤与所述钻杆之间的多个所述扶正器，相邻两所述扶正器间通过所述限位固定结构连接；所述扶正器包括所述基管和套设于该基管外的所述导向支撑基管；所述导向支撑基管的外壁上设有1-2条向外凸出的所述支撑筋，该支撑筋沿所述导向支撑基管的轴向方向向该导向支撑基管两端延伸，且该支撑筋自中部向两端呈渐收设置；相邻两所述扶正器的支撑筋的侧壁所在的面间均设置有所述过水间隙的设计；各所述扶正器相互配合将钻井管柱支撑于井筒内，同时，各所述扶正器上的所述支撑筋的数量减少，支撑筋对钻井液的阻挡减小，减小了钻井液中携带的碎削卡在所述支撑筋与井壁间的可能；同时，各所述扶正器上的所述支撑筋的数量减少，一旦发生卡钻也更容易活动管柱解卡。

参见图2、图4、图5、图6所示，本实施例中所述限位固定结构包括设置于一个所述基管端部的内螺纹(此为现有技术，图中未标识)、设置于另一所述基管端部的外螺纹412，穿装于该外螺纹所在的基管上的第一抬升垫片431和第二抬升垫片441，所述第一抬升垫片设置于该外螺纹的根部，且与该基管一体设置；所述第二抬升垫片置于该第一抬升垫片与另一所述基管的端部之间；所述第一抬升垫片上设有第一环形齿面432，所述第二抬升垫片上设有第二环形齿面442，所述第一环形齿面与所述第二环形齿面对应扣合。

本实用新型采用所述限位固定结构包括设置于一个所述基管端部的所述内螺纹、设置于另一所述基管端部的所述外螺纹，穿装于该外螺纹所在的基管上的所述第一抬升垫片和所述第二抬升垫片，所述第一抬升垫片设置于该外螺纹的根部，且与该基管一体设置；所述第二抬升垫片置于该第一抬升垫片与另一所述基管的端部之间；所述第一抬升垫片上设有所述第一环形齿面，所述第二抬升垫片上设有所述第二环形齿面，所述第一环形齿面与所述第二环形齿面对应扣合的设计；钻井管柱在井下由于受钻井液的冲击，容易发生转动，尤其是扶正器段，所述扶正器上的所述支撑筋对钻井液起到导向分流的同时，钻井液也会对支撑筋施加反作用力，使所述扶正器段容易转动，所述扶正器的转动容易进气管柱间螺纹脱落，而所述第一环形齿面与所述第二环形齿面对应扣合，当两所述基管间的螺纹连接处产生松脱的趋势时，所述第一环形齿面(或所述第二环形齿面)发生旋转或产生旋转倾向，此时所述第二环形齿面(或所述第一环形齿面)阻挡所述基管的转动，以达到增加相邻所述扶正器间连接强度的目的。

参见图5、图6、图7、图8所示，本实施例中所述第一环形齿面上设有多个第一斜向凸棱433，各所述第一斜向凸棱沿所述第一抬升垫片上的穿装孔周向外延环设；所述第二环形齿面上设有多个第二斜向凸棱443，各所述第二斜向凸棱沿所述第二抬升垫片上的穿装孔周向外延环设；且所述第一斜向凸棱与所述第二斜向凸棱的排布方向相同。所述第一斜向凸棱包括沿所述第一抬升垫片的下端面向下倾斜延伸的第一斜面434，以及自该第一斜面的末端垂直向上延伸至与所述第一抬升垫片的下端面相接的第一垂直端面435；所述第二斜向凸棱包括沿所述第二抬升垫片的上端面向上倾斜延伸的第二斜面444，及自该第二斜面的末端垂直向下延伸至与所述第二抬升垫片的上端面相接的第二垂直端面445；所述第二斜面的倾斜角与所述第一斜面的倾斜角相匹配。

本实施例中所述第一斜向凸棱的抬升角大于所述基管的内螺纹的抬升角。

参见图3所示，本实施例中所述支撑筋的侧壁423与顶壁424间的连接处圆滑过渡。所述支撑筋的顶壁为弧形。

本实施例中所述扶正器的数量为2-8个。优选的，本实施例中所述扶正器的数量为2个；各所述扶正器上所述支撑筋的数量均为2个，3个所述支撑筋相对设置。

参见图3、图4所示，本实施例中所述基管和所述导向支撑基管之间垫设有气囊袋45；该气囊袋沿所述基管周向围设；所述气囊袋内并排设有至少两个密封气室451；各所述密封气室均沿所述所述基管轴向方向设置，且各所述密封气室内均填充有水。当发生卡钻而活动管柱无效时，利用连续油管射孔技术，在发生卡钻的所述扶正器的基管内部用射孔技术，将所述气囊袋的所述密封气室射穿，该密封气室内的气体放出后，所述导向支撑基管与所述基管间连接处的强度变弱，使所述导向支撑基管与所述基管间可以产生相对位移，此时再上提钻井管柱，所述钻井管柱可上提或下方的距离变大，便于利用惯性接触卡钻。

本实施例中为了更好的放空所述气囊袋，相邻两所述密封气室间相互连通。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。