一种低摩擦阻力的可换套稳定器的制作方法

本实用新型属于石油、天然气及地质勘探钻井工程设备技术领域，具体涉及一种低摩擦阻力的可换套稳定器。

背景技术：

钻井用稳定器是连接在靠近钻具的钻杆轴上，用来稳定井下钻具，防止钻进方向倾斜的装置。稳定器按其形状分类，包括：螺旋线式稳定器、直棱式稳定器和偏斜直棱式稳定器三种。稳定器主要包括本体和本体两端的连接部，其中本体的最大外径与钻头的外径相接近。目前的稳定器，大都在本体中部的螺旋条或棱筋上固定铺设一层耐磨材料，或镶嵌一定数量的硬质合金块，以增加稳定器的耐磨性能。但是，这种结构使得稳定器在工作时与井壁接触会产生较大的摩擦阻力，阻碍钻头上下滑动和旋转，增加钻机的运行负荷；同时会增加钻杆的扭矩，容易造成钻杆断裂，酿成安全事故。此外，目前的稳定器多为一体式结构，通常只适用于一种尺寸的钻头，适用范围小；当本体中部的外壁磨损，尺寸发生变化时，需及时更换稳定器，稳定器的使用寿命普遍较短，成本较高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种低摩擦阻力的可换套稳定器，该稳定器相对井壁上下滑动和旋转的摩擦阻力小，其稳定套部分可更换，使用范围广，使用寿命长。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种低摩擦阻力的可换套稳定器，包括稳定器主体、稳定套和压紧件，所述主体包括由下至上依次设置的下连接部、限位部、花键轴、外螺纹部和上连接部；所述稳定套的中心孔与所述花键轴相适配，稳定套套接于花键轴，其下部经限位部限位，上部经压紧件与外螺纹部连接限位；所述稳定套外部设有棱筋和沟槽，所述棱筋上设有若干容纳腔，所述容纳腔为开口的球型腔体，所述容纳腔内设有相适配的球型滚珠；所述球型滚珠部分凸出容纳腔，且可在容纳腔内任意旋转。

进一步地，所述稳定套外部设有3根竖向棱筋，每根所述棱筋上竖向设有两列容纳腔，两列容纳腔相互错开设置。

进一步地，所述容纳腔为7/10~17/20的球型腔体。可保证球型滚珠限位于容纳腔内，部分凸出，且不会脱出。

进一步地，所述球型滚珠由硬质合金材料制成。球型滚珠耐磨性能高，延长稳定套的使用寿命。

进一步地，所述限位部的直径大于所述花键轴的直径，小于所述稳定套上沟槽的直径。保证稳定套被限位于花键轴上。

进一步地，所述压紧件上小下大，下端的外径大于所述花键轴的直径，小于所述稳定套上沟槽的直径。保证可向下压住稳定套。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的稳定器，设有稳定套，稳定套与主体的花键轴部分通过花键套接，并经限位部和压紧件限位固定，其稳定套可根据磨损情况和钻头尺寸大小进行更换使用，且更换方便。稳定套外部的棱筋上，设开口的球型容纳腔，容纳腔内设部分凸出的球型滚珠，滚珠可在容纳腔内任意旋转。稳定器在使用时，通过球型滚珠凸出部位与井壁接触，球型滚珠可任意旋转滚动，稳定器与井壁的相对移动通过球型滚珠的滚动实现，有效减少了稳定器与井壁之间的摩擦阻力。即该稳定器可与多种尺寸钻头配合使用，适用范围广，磨损后只需跟换稳定套，主体部分可重复利用，节约成本；其与井壁的摩擦阻力小，有效减少了钻杆与钻机的运行负荷，提高了生产效率，节约了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型中主体的结构示意图。

图3为本实用新型中主体套接稳定套的俯视结构示意图。

图4为本实用新型图1中a-a方向的剖示结构示意图。

图5为本实用新型中稳定套的剖示结构示意图。

附图标记：

1：主体；11：下连接部；12：限位部；13：花键轴；14：外螺纹部；15：上连接部；2：稳定套；21：棱筋；211：容纳腔；212：球型滚珠；22：沟槽；23：中心孔；3：压紧件。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

如图1至图5所示，本实用新型实施例提供了一种低摩擦阻力的可换套稳定器，该稳定器用于连接钻头和钻杆，起扶正钻杆，稳定钻头的作用，防止钻进发生倾斜。该稳定器包括稳定器主体1、稳定套2和压紧件3。其中，主体1包括由下至上依次设置的下连接部11、限位部12、花键轴13、外螺纹部14和上连接部15。主体1为圆柱形结构，沿中心轴线设有贯穿的通孔。其下连接部11外部用于与钻头相连接；上连接部15用于与钻杆下端相连接。

如图1所示，稳定套2设有中心孔23，中心孔23与主体1中部的花键轴13相适配，稳定套2经中心孔23与花键轴13配合套接于主体1上。稳定套2下端与限位部12接触，经限位部12限位；稳定套2上端与压紧件3的下端面接触，压紧件3设内螺纹，其内螺纹与外螺纹部14螺纹连接，压紧件3从上端向下压紧稳定套2进行限位固定。

其中，限位部12的直径应大于花键轴13的最小外径，并大于稳定套2的中心孔23直径，限制稳定套2向下滑动。为保证美观性和实用性，优选，限位部12的直径大于花键轴13的最大直径，小于稳定套2上沟槽22的直径。

进一步地，压紧件3为上小下大，中部设有连接孔，连接孔内设有内螺纹，内螺纹与外螺纹部14相适配，通过螺纹连接与外螺纹部14上，外螺纹部14的直径小于花键轴13的直径。压紧件3的下端外径应大于花键轴13的最小外径径。为保证美观实用，优选压紧件3下端的外径大于花键轴13的直径，小于稳定套2上沟槽22的直径，即可与稳定套2端部接触，但不会延伸到稳定套2的圆周外。

如图1、图3、图4和图5所示，稳定套2的外部设有棱筋21和沟槽22，棱筋21上设有若干容纳腔211，容纳腔211为开口的球型腔体，内部安装于与之相适配的球型滚珠212。球型滚珠212由容纳腔211开口处部分凸出，球型滚珠212可在容纳腔211内任意转动。

一种优选实施方式是，稳定套2的棱筋21数量为3根，相应的沟槽22为3个。3根棱筋21均竖直设置，沿稳定套2的圆周均匀分布，每根棱筋21上竖向设有两列容纳腔211，两列容纳腔211相互错开设置，即在同一水平面上一根棱筋21上只有一个容纳腔211。

其中，容纳腔211为大于半球型的腔体，优选为7/10~17/10的球型腔体。球型滚珠212为与容纳腔211相适配的球体，其表面与容纳腔211内壁滑动相切；球型滚珠212凸出容纳腔211的部分用于与井壁接触。容纳腔211为大于半球型的腔体，可保证球型滚珠212被限位于容纳腔211中，可在容纳腔211中转动，而不会脱出。

球型滚珠212应由耐磨材料制成，优选为硬质合金材料制成，如碳化钨、碳化钛等。

在上文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，或者是本实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，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。