[发明专利]钻杆、套管防磨器

说明书

技术领域：

本发明涉及到石油、地质钻井领域，尤其涉及一种钻井用钻杆、套管防磨器。

背景技术：

大位移井的出现已经有多年的历史，主要出于经济上的考虑，特别是在海油陆采方面的应用发挥了巨大的经济效益。但是，大位移延伸井具有很长的大斜度稳斜段，具有非常大的水平位移，测量井身达到了深井、超深井的深度，它是定向井、水平井、超深井钻井技术的综合体现，是目前世界上最先进的钻井技术。

在水平井、大位移井和超深直井钻井过程中，钻杆、套管的磨损是很严重的问题，经常把前期的套管磨穿，造成井身结构的破坏甚至报废，钻杆接头磨损严重，造成钻具的提前报废。由此，国内外研制了很多类型的套管防磨器。主要有两种类型，一种是套在钻杆上的防磨器，另一种是接在钻杆与钻杆之间的“防磨接头”。但是一般都存在着结构不合理问题。由于钻杆两端都有较大直径的接头，套在钻杆上的防磨器就没有从根本上解决自身的安全性问题，主要是结构上没有突破。因此有人就设计研究防磨接头。防磨接头也存在着几大问题，第一从结构上看，就是短节上有一个不旋转套，有的既没有密封、又没有滚动轴承、表面也没有防磨材料，在井下环境中，沙粒进入这个“不旋转套”的间隙中，该“不旋转套”有多少的不旋转几率值得探讨；起下钻过程中对套管也有一定的磨损。第二在钻柱中增加了许多丝扣连接的接头，增加了更多的不安全因素和危险性。第三这些防磨接头表面都是金属壳体，当钻具产生径向震动时与套管碰撞、敲击，也能造成套管、钻杆脱扣、变形，水泥环破坏等问题。

另外，由于大位移井、水平井具有大斜度、长裸眼稳斜段的特点，所以在钻井作业中，因重力效应钻柱受到较大的摩阻和扭矩，扭矩，高摩阻和高扭矩成为限制大位移井延伸距离的重要因素。

因此，研究性能好、可靠性强的套在钻杆上的防磨器是所属技术领域一直探讨的课题。

发明内容：

本发明的目的旨在克服现有技术的不足之处，提供一种可以减小钻具的摩阻和扭矩，并且当钻具径向震动时具有很好的减震和保护作用的钻杆、套管防磨器本发明的目的可通过如下技术措施来实现：

该防磨器是套在钻杆上的新型钻柱护箍，由金属骨架、橡胶套和锁块构成，两个呈半圆筒形的金属骨架的两边分别对应设置有可以轴向滑入扣合的燕尾滑槽和滑条，可以从不同的两端对准轴向滑入扣合在一起，形成一个圆筒状骨架，金属骨架的圆周有多条长圆形孔，扣合缝隙处分别有两个小燕尾卡槽，金属骨架内有对应设置的两个呈半圆筒形的橡胶套，橡胶套的圆周外有多条与金属骨架上的长圆形孔对应的长圆形楞条，楞条的形状和分布与金属骨架上的长圆形孔对应，长圆形楞条的顶面高出金属骨架外表面和钻杆接头外表面，金属骨架两边的小燕尾卡槽中安装有两边有斜坡的弧形长方体锁块，防止两个金属骨架轴向滑脱。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

所述的长圆形楞条有4-7条。

本发明高强度合金钢骨架由两个半圆筒组成，两边分别带着燕尾槽，中间分别铣出多条长圆形孔，防磨橡胶套也是有两个半圆形筒组成，筒外表面分别凸出多条长圆形楞条，分别与高强度合金钢骨架的长圆形孔对应，嵌入两个半圆筒高强度合金钢骨架内，长圆形楞条顶面高出高强度合金钢骨架外表面和钻杆接头外表面。在需要安装的钻杆上先把一半嵌着防磨橡胶套的高强度合金钢骨架卡在钻杆上，然后把另一半嵌着防磨橡胶套的高强度合金钢骨架通过燕尾槽轴向推入，结合安装在一起，最后在两块高强度合金钢骨架连接部位中间用两块锁块锁紧，防止相互轴向移动而脱离。这样，与钻杆接触的是防磨橡胶套，与井内套管内壁接触的也是橡胶套(楞条部位)，在钻井液环境下，橡胶与金属的摩擦系数非常小，这样就在旋转钻井过程和起下钻过程中，很好地避免了钻杆接头与套管的相互磨损，并且有效地减小了钻具的摩阻和扭矩。本发明的高强度合金钢金属骨架和橡胶防磨套牢固地“套”在钻杆上，可以在钻杆上转动、上下移动，在钻井液环境下，橡胶与金属具有很低的摩擦系数，钻杆在其内部橡胶轴承中旋转，有效地降低了钻具扭矩，很好地解决了套管磨损问题和水平井、大位移井套管段内摩阻扭矩大的问题，并且当钻具径向震动时具有很好的减震和保护作用。结构简单、安全可靠，方便装卸，可重复使用，是一种简单、实用的钻井工具。

附图说明：

图1是本发明安装在钻杆上的结构示意图；

图2是本发明离散状态结构示意图。

具体实施方式：

实施例1：