一種滾珠減阻器的製作方法
2023-05-05 14:49:56 1
專利名稱：一種滾珠減阻器的製作方法
技術領域：
一種滾珠減阻器技術領域[0001]本實用新型涉及石油鑽具減阻裝置的設計製造技術領域，確切地說涉及一種用於鑽井過程中減小井壁與鑽柱之間的摩擦阻力的一種滾珠減阻器。
背景技術：
[0002]減阻器可在鑽井過程中減小井壁與鑽柱的摩阻，從而有利於定向井和水平井鑽進；現有技術中，減阻器採用的基本都是滾柱減阻器，每個滾柱減阻器有多個滾柱，根據定向井的斜度，一般是3個滾柱為一組，各組間隔120°分布在減阻器周圍，在實際使用中， 當井眼直徑與滾柱減阻器直徑相差不大時，滾柱減阻器能發揮較好的減阻作用；但是，被鑽的井眼由於井壁不穩定等原因，井眼往往是呈現大小不一的糖葫蘆狀態，當井眼直徑與滾柱減阻器直徑相差較大時，由於這種減阻器的滾柱是垂直安裝於減阻器的軸向上，所以徑向方面沒有安放滾柱，在這種情況下，減阻器本體容易與井壁發生直接接觸，降低了減阻效果；此外，滾柱減阻器結構複雜，安放滾柱的槽壁距內孔壁的厚度較小，易造成工具的強度降低。[0003]公開號為C擬83卯47，
公開日為2006年11月22日的中國專利文獻公開了一種油田鑽井完井施工作業用的一種螺旋式滾珠套管扶正減阻器，它由本體、螺旋帶、導流槽、滾珠座、滾珠、螺孔及螺栓組成，在本體中設有3 5條沿軸向的螺旋帶，各螺旋帶之間設有流線型導流槽，在螺旋帶內側均布設有多個滾珠座，該座內鑲嵌有用優質合金鋼製成經熱處理的萬向特種滾珠，在本體兩端還設有螺孔及螺栓，用螺栓將該減阻器固定在套管上。該減阻器解決了現有技術中存在的扶正器下入套管易受阻，套管居中度達不到理想效果， 導致固井質量達不到設計要求的問題，該減阻器可廣泛用於油田鑽井完井施工作業。[0004]但以上述專利文獻為代表的現有技術仍然存在以下缺點[0005]1、結構複雜成本高多個均勻分布的滾珠座安裝在螺旋帶上，滾珠安裝在滾珠座上，要想提高減阻效果必然需要越多的滾珠越好，相應的就需要越多的滾珠座，但滾珠座越多，就越難在螺旋帶上牢靠固定，結構也就越複雜，成本也就越高。[0006]2、使用壽命較短滾珠的滾動帶來減阻效果，由於其採用滾珠在滾珠座內滾動，滾珠座固定在螺旋帶上的方式，部件越多，結構越複雜，部件之間的配合也就要求越嚴格，磨損也就越多，從而滾珠和滾珠座之間經久使用後產生磨損，滾珠脫落導致減阻器整體減阻效果降低，滾珠座與螺旋帶之間的牢固性降低甚至滾珠座整體脫落，使減去器的減阻效果降低，這都直接地會影響套管的居中度。實用新型內容[0007]為解決上述技術問題，本實用新型提出了一種滾珠減阻器，本實用新型結構相對簡單，成本低廉，並且強度高，使用壽命長，徹底解決了現有技術中所存在的減阻效果差、結構複雜、強度低和使用壽命差的技術難題。[0008]本實用新型是通過採用下述技術方案實現的[0009]一種滾珠減阻器，包括本體和滾珠，其特徵在於在所述本體的表面開有至少兩條沿所述本體的軸向方向延伸並貫通的螺旋槽，所述螺旋槽的橫截面為帶有缺口的圓形，多個滾珠半封閉在所述螺旋槽內，缺口的寬度小於所述滾珠的直徑，凸出於螺旋槽的滾珠頂面高於所述本體的表面，多個滾珠之間相互接觸並360度方向上自由活動，每個螺旋槽在所述本體表面均勻分布。[0010]在所述本體的一端設置有接頭，本體的另一端設置有轉換接頭。[0011]所述螺旋槽貫通設置在所述接頭的表面上。[0012]所述螺旋槽同時貫通設置在所述接頭和轉換接頭的表面上。[0013]所述螺旋槽的條數為8條。[0014]與現有技術相比，本實用新型所達到的有益效果如下[0015]1、與傳統滾柱方式相比，的將減阻器的滾柱換成滾珠，由於滾珠的球形特點，即可 360°任意旋轉，使得減阻器在任意方向都能靈活運動；另外，減阻器的至少兩條螺旋狀槽均布在本體表面，使得任何一個徑向方向(垂直於減阻器軸向)至少有2個滾珠起減阻作用， 避免了減阻器本體與井壁直接接觸，提高了減阻效率，使得該減阻器針對不同尺寸井眼的適用性大大提高；滾珠在槽內自由活動，無銷軸，不易卡死；[0016]同時，對於不同尺寸的井眼，鑽井過程中，井壁與一種滾珠減阻器之間進行任意接觸的徑向(垂直於減阻器軸向)均有滾珠減阻，而本體與井壁的距離由於滾珠的作用又增加了，從而能夠有效地減小了鑽井摩擦阻力，另外，提高了本體的強度，最終有效地提高了鑽具鑽進的效率。[0017]2、與公開號為C擬839547專利文獻為代表的現有技術相比，一方面，本實用新型只有本體、螺旋槽和滾珠三個部件，減少了螺旋帶、滾珠座這些部件，因而結構簡單成本低； 滾珠是半封閉在螺旋槽中的，螺旋槽的橫截面為帶有缺口的圓形，因而滾珠的頂面由缺口凸出，但缺口的寬度小於所述滾珠的直徑，因而滾珠是不會從缺口脫出的，因而經久耐用， 使用壽命長，且滾珠的頂面是高於本體的表面的，與C擬839547專利文獻相比，本體與井壁之間的距離增加了，因此能進一步減少阻力，增加套管的居中度；再一方面，螺旋槽至少為兩條，並且是均勻分布的，那麼螺旋槽的任何一個徑向方向(垂直於減阻器軸向)至少有2個滾珠起減阻作用，這樣就進一步保證了居中度。[0018]3、本實用新型中，採用在所述本體的一端設置有接頭，本體的另一端設置有轉換接頭，使用時，先將滾珠從本體的一端塞進半封閉的螺旋槽中，然後將接頭和轉換接頭與本體固定連接，這樣就能保證滾珠不會從本體的兩端滑出。[0019]4、在接頭或/和轉換接頭上也設置螺旋槽，這樣就能增加滾珠的個數，進一步提高減阻效果。[0020]5、螺旋槽的條數越多，減阻效果當然也就越好，但相應的成本會增加，經技術人員測試，設置8條螺旋槽是一個最佳平衡點。
[0021]下面將結合說明書附圖和具體實施方式
對實用新型作進一步的詳細說明，其中[0022]圖1為本實用新型的結構示意圖[0023]圖2為滾珠位於螺旋槽中的橫截面示意圖[0024]圖中標記[0025]1、接頭，2、滾珠，3、本體，4、轉換接頭，5、螺旋槽，6、缺口。
具體實施方式
[0026]實施例1[0027]作為本實用新型的一較佳實施方式，本實用新型包括本體和滾珠，在所述本體的表面開有至少兩條沿所述本體的軸向方向延伸並貫通的螺旋槽，所述螺旋槽的橫截面為帶有缺口的圓形，多個滾珠半封閉在所述螺旋槽內，缺口的寬度小於所述滾珠的直徑，凸出於螺旋槽的滾珠頂面高於所述本體的表面，多個滾珠之間相互接觸並360度方向上自由活動，每個螺旋槽在所述本體表面均勻分布。[0028]實施例2[0029]作為本實用新型的最佳實施方式，在實施例1的基礎上，在所述本體的一端設置有接頭，本體的另一端設置有轉換接頭。所述螺旋槽貫通設置在所述接頭的表面上。所述螺旋槽同時貫通設置在所述接頭和轉換接頭的表面上。所述螺旋槽的條數為8條。[0030]實現過程滾珠2被安放在本體3表面的螺旋槽內，由於滾珠球頂與本體3之間的距離較之以往的大，使得本體3與井壁的距離也增大，降低了本體3與井壁發生直接接觸的可能性，有效地減小了兩者間的摩擦阻力；當定向井或水平井鑽進與減阻器直徑相差不大的井眼時，由於滾珠2較之滾柱有更靈活的運動性，提高了減阻效果；當定向井或水平井鑽進與減阻器直徑相差較大的井眼時，由於螺旋槽將滾珠2均布在本體3表面，使得減阻器任何一個徑向方向(垂直於減阻器軸向)至少有2個滾珠起到減阻作用，從而不論井壁與本體 3之間在任何徑向方向接觸，減阻器均能起到良好的減阻作用；而滾珠2在槽內可以任意活動，沒有了銷軸，降低了卡死的可能性，保證了鑽進安全順利地進行。接頭1通過螺紋或焊接與本體3連接，轉換接頭4通過螺紋或焊接與本體3連接。
權利要求1.一種滾珠減阻器，包括本體和滾珠，其特徵在於在所述本體的表面開有至少兩條沿所述本體的軸向方向延伸並貫通的螺旋槽，所述螺旋槽的橫截面為帶有缺口的圓形，多個滾珠半封閉在所述螺旋槽內，缺口的寬度小於所述滾珠的直徑，凸出於螺旋槽的滾珠頂面高於所述本體的表面，多個滾珠之間相互接觸並360度方向上自由活動，每個螺旋槽在所述本體表面均勻分布，在所述本體的一端設置有接頭，本體的另一端設置有轉換接頭，所述螺旋槽同時貫通設置在所述接頭和轉換接頭的表面上。
2.根據權利要求1所述的一種滾珠減阻器，其特徵在於所述螺旋槽的條數為8條。
專利摘要本實用新型公開了一種滾珠減阻器，涉及石油鑽具減阻裝置的設計製造技術領域，包括本體和滾珠，在所述本體的表面開有至少兩條沿所述本體的軸向方向延伸並貫通的螺旋槽，所述螺旋槽的橫截面為帶有缺口的圓形，多個滾珠半封閉在所述螺旋槽內，缺口的寬度小於所述滾珠的直徑，凸出於螺旋槽的滾珠頂面高於所述本體的表面，多個滾珠之間相互接觸並360度方向上自由活動，每個螺旋槽在所述本體表面均勻分布。本實用新型結構相對簡單，成本低廉，並且強度高，使用壽命長，徹底解決了現有技術中所存在的減阻效果差、結構複雜、強度低和使用壽命差的技術難題。
文檔編號E21B17/10GK202325299SQ20112048671
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月30日 優先權日2011年11月30日
發明者何超, 劉彬, 李兵, 胡畔, 陳曉彬, 陳立 申請人:中國石油集團川慶鑽探工程有限公司