[实用新型]一种韧性陶瓷扶正器

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于石油天然气钻井的一种韧性陶瓷扶正器，属于石油行业的钻井工具。

背景技术

钻具扶正器是钻井过程中串接在BHA井底钻具组合中的井下工具，用于稳定钻具和控制钻井方向。由于位于钻具最下端的钻头的直径大于其上部钻具的直径，因此钻出的井眼直径也大于上部钻具的直径，同时，钻具是多节串接在一起使用的，会在井眼内产生较大的轴向变形，如果不对串接在一起的钻具进行扶正，将难以控制钻井方向。钻具扶正器正是为解决上述问题而设计的，其结构主要有两种形式，一种是直齿扶正条式，另一种是螺旋扶正条式。由于扶正器长期在井下恶劣的环境下工作，在旋转、下钻和起钻过程中，与井壁接触时会被磨损，其使用寿命和和工作效率将受到较大影响。目前，为了增强扶正器的耐磨性和使用寿命，大多采用在扶正器表面镶嵌硬质合金齿的方法。但是硬质合金的缺点是韧性低，对冲击和振动敏感，并且，硬质合金是以稀有金属为原料，成本高，生产工艺也较为复杂。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术不足，提供一种韧性陶瓷扶正器，以提高扶正器的耐磨性和使用寿命。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型一种韧性陶瓷扶正器，主要由杆体、扶正条和保径齿组成；所述扶正条为直条齿式或为螺旋齿式，扶正条固定在杆体上；在扶正条表面均布钻孔，孔的深度为8～9mm，再将制作好的韧性陶瓷齿以过盈配合的形式装入孔内。

韧性陶瓷齿是采用ZrO₂基韧性陶瓷材料制作。通过加入Y₂O₃和其他金属氧化物制成的ZrO₂韧性陶瓷，不仅保留了ZrO₂陶瓷所具有的高强度，高硬度，高韧性，高耐磨性，化学稳定性好等优点，而且增强了ZrO₂陶瓷的断裂韧性，改善了陶瓷材料固有的脆性大、韧性低等缺点。

本实用新型与现有技术相比的优点：采用的韧性陶瓷齿比硬质合金齿韧性高、抗冲击能力强，制作工艺简单，生产成本较低，同时，陶瓷齿与扶正条的嵌合深度大，提高扶正器的耐磨性和使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型一种韧性陶瓷扶正器的扶正条为直条齿式结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为本实用新型的扶正条为螺旋齿式结构示意图；

图4为图3的B-B剖视图；

图5为本实用新型的韧性陶瓷齿示意图。

图中：1.杆体，2.扶正条，3.韧性陶瓷齿，4.孔，5.保径齿。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1、图2、图3、图4、图5所示，本实用新型一种韧性陶瓷扶正器，主要由杆体1、扶正条2和保径齿5组成；所述扶正条2为直条齿式或为螺旋齿式，扶正条2固定在杆体1上；在扶正条2表面均布钻孔4，孔4的深度为8～9mm，再将制作好的韧性陶瓷齿3以过盈配合的形式装入孔4内。韧性陶瓷齿是采用ZrO₂基韧性陶瓷材料制作。