一种井口钻具防偏磨装置的制作方法

本实用新型涉及一种井口钻具防偏磨装置。

背景技术：

在油气田大修井作业，特别是套铣、磨铣时，由于各种原因井内钻柱常常偏心受力，引发钻柱剧烈摆动，导致钻柱与井口防喷器内壁严重磨损，一方面影响防喷器的使用寿命，增加成本费用；另一方面会降低钻柱的强度，埋下事故隐患。

授权公告号为cn2135058y的实用新型专利公开了一种封井器防磨装置，该装置通过在法兰内安装防磨套，在防磨套与法兰之间安装轴承的方式解决了钻柱与井口防喷器磨损的问题。但是由于其防磨套与法兰之间的轴向限位仅靠轴承内、外圈与防磨套、法兰的过盈配合来实现，在钻柱起出、下放过程中，轴承难以避免地要承受轴向力，进而与防磨套和法兰中的一个发生轴向相对运动，这种相对运动将会导致相关密封部位的损坏，一旦此种情况发生，液体进入轴承，将会导致轴承的快速损坏，进而导致防磨装置的失效。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种井口钻具防偏磨装置，以解决现有防磨装置易损坏的问题。

为实现上述目的，本实用新型井口钻具防偏磨装置的技术方案是：

井口钻具防偏磨装置包括：上法兰，内壁具有向下的台阶面；下法兰，内壁具有向上的台阶面；防磨套，外壁上有上顶撑面和下顶撑面，上顶撑面与上法兰的台阶面之间围成第一轴承室，下顶撑面与下法兰的台阶面之间围成第二轴承室；第一轴承，安装在第一轴承室内，外圈与上法兰的台阶面沿轴向挡止配合，内圈与防磨套的上顶撑面沿轴向挡止配合；第二轴承，安装在第二轴承室内，外圈与下法兰的台阶面沿轴向挡止配合，内圈与防磨套的下顶撑面沿轴向挡止配合。

本实用新型的有益效果是：第一轴承内、外圈与防磨套、上法兰沿轴向挡止配合，第二轴承内、外圈与防磨套、下法兰沿轴向挡止配合，这样，在钻柱起出过程中，虽然第一轴承承受轴向力，但并不会与防磨套或上法兰发生轴向相对运动，因此不会对相关密封部位造成损坏；同理，在钻柱下放过程中，虽然第二轴承承受轴向力，但并不会与防磨套或下法兰发生轴向相对运动，因此也不会对相关密封部位造成损坏。

上法兰与下法兰螺纹连接。将上法兰往下法兰上旋装的同时压紧轴承，避免对轴承多部位进行敲击而损坏轴承，使轴承安装更方便。

上、下法兰之间设有周向密封圈以实现上、下法兰之间周向密封。避免液体或气体进入轴承室而损坏轴承。

下法兰的外壁上设有外螺纹，上法兰旋装在下法兰外部。在下法兰外部形成一个类似帽子的结构，能够更好的保护轴承室，使轴承室内不易进入液体。

所述防磨套的外部具有环形凸台，环形凸台的上端面构成所述上顶撑面，环形凸台的下端面构成所述下顶撑面。

所述防磨套具有径向凸出环形凸台的凸出部分，凸出部分容纳在第一轴承室与第二轴承室之间的空间内。轴承使用过程中会发热，润滑油将会向下流动，通过设置凸出部分填充在第一轴承室与第二轴承室之间，能够更好的保持上部润滑油的位置，避免第一轴承被损坏。

附图说明

图1为本实用新型的井口钻具防偏磨装置的具体实施例的结构示意图；

图2为图1中上法兰的结构示意图；

图3为图1中下法兰的结构示意图；

图4为图1中防磨套的结构示意图；

图中：1-上法兰；101-第一台阶面；102-第一密封槽；2-防磨套；21-环形凸台；211-上顶撑面；212-下顶撑面；22-凸出部分；3-第一轴承；4-第二轴承；5-下法兰；501-第二台阶面；502-第二密封槽；61-第一密封圈；62-第二密封圈；63-第三密封圈；7-螺栓孔；8-钢圈槽。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的井口钻具防偏磨装置的具体实施例，如图1至图4所示，包括上法兰1和下法兰5，下法兰5的外壁上设有外螺纹，上法兰1旋装在下法兰5外部，上、下法兰的空腔中转动装配有防磨套2。防磨套2外部具有环形凸台21，上法兰1的内壁具有向下的第一台阶面101，第一台阶面101与环形凸台21的上端面之间围成第一轴承室，第一轴承室内安装有第一轴承3，第一轴承3的外圈与第一台阶面101沿轴向挡止配合，内圈与环形凸台21沿轴向挡止配合，环形凸台21的上端面构成向上顶撑第一轴承3的内圈的上顶撑面211。下法兰5的内壁具有向上的第二台阶面501，第二台阶面501与环形凸台21的下端面之间围成第二轴承室，第二轴承室内安装有第二轴承4，第二轴承4的外圈与第二台阶面501沿轴向挡止配合，内圈与环形凸台21沿轴向挡止配合，环形凸台21的下端面构成向下顶撑第二轴承4的内圈的下顶撑面212。防磨套2具有径向凸出环形凸台21的凸出部分22，凸出部分22容纳在第一轴承室与第二轴承室之间的空间内。

为避免液体进入轴承室内损坏轴承，在防磨套2与上、下法兰的转动配合面上分别设有密封圈。本实施例中，如图2所示，在上法兰1内于第一轴承室上方设有第一密封槽102，第一密封槽102内设有第一密封圈61，通过第一密封圈61实现上法兰1与防磨套2的密封配合，避免液体从上方进入第一轴承室内。如图3所示，在下法兰5内于第二轴承室下方设有第二密封槽502，第二密封槽502内设有第二密封圈62，通过第二密封圈62实现下法兰5与防磨套2的密封配合，避免液体从下方进入第二轴承室内。同时，在上、下法兰之间还设有第三密封圈63以实现上、下法兰之间的周向密封，避免液体或气体从上、下法兰连接位置处进入上方的第一轴承室内。

上法兰1的上端面和下法兰5的下端面上分别设有钢圈槽8和螺栓孔7，使用时，将钢圈对应放置在上、下法兰的钢圈槽中，并分别通过螺栓将下法兰5与井口防喷器的上法兰1固定连接，将上法兰1与上部导流三通的下法兰5固定连接。钻修井作业中，当钻柱因偏心受力摆动时，钻柱将与防磨套2的内孔壁接触并产生摩擦，防磨套2在轴承的作用下能够灵活转动，钻柱将与防磨套2一起转动，由于钻柱不直接与防喷器内壁接触，因此不会对防喷器内壁造成磨损，同时，由于钻柱与防磨套2内孔壁之间的摩擦为滚动摩擦，摩擦程度较低，因此也不会对钻柱外壁造成严重磨损。

防磨套2分别与第一轴承3内圈、第二轴承4内圈过盈配合，第一轴承3内、外圈与防磨套2、上法兰1沿轴向挡止配合，第二轴承4内、外圈与防磨套2、下法兰5沿轴向挡止配合，当钻柱向上起出时，第一轴承3承受向上的作用力，但由于上法兰1与第一轴承3外圈挡止配合，因此第一轴承3不会与防磨套2或上法兰1发生轴向相对运动，不会对相关密封部位造成损坏；当钻柱下放时，第二轴承4承受向下的作用力，但由于下法兰5与第二轴承4外圈挡止配合，因此第二轴承4不会与防磨套2或下法兰5发生轴向相对运动，不会对相关密封部位造成损坏。

上述实施例中，上法兰旋装在下法兰外部，相当于下法兰外部形成了一个类似帽子的结构，这样能够更好的保护轴承室，使轴承室内不易进入液体。在其他实施例中，还可以在下法兰的内壁上设置内螺纹，在上法兰的外壁上设置外螺纹，将上法兰螺纹装配在下法兰内，这种方式存在的缺点是一旦上、下法兰之间的密封圈失效，液体很容易进入下方的轴承座内，对轴承造成损坏。上、下法兰还可以通过螺栓连接。

上述实施例中，在防磨套外部设有环形凸台，通过环形凸台上端面向上顶撑第一轴承内圈，通过环形凸台下端面向下顶撑第二轴承内圈。在其他实施例中，也可以在防磨套外部旋装一个螺纹套，螺纹套的厚度不超过第一、第二轴承内圈的厚度，通过螺纹套上端面向上顶撑第一轴承内圈，通过螺纹套下端面向下顶撑第二轴承内圈。

上述实施例中，防磨套具有径向凸出环形凸台的凸出部分，凸出部分容纳在第一轴承室与第二轴承室之间的空间内，目的是保持润滑油的位置，避免润滑油向下流动而使第一轴承被损坏。在其他实施例中，防磨套也可以不设凸出部分，仅设置环形凸台对第一、第二轴承内圈进行轴向挡止。