[实用新型]叶轮驱动具有加压推进功能的减摩扶正器有效

专利信息
申请号: 201721562137.1 申请日: 2017-11-21
公开(公告)号: CN207406289U 公开(公告)日: 2018-05-25
发明(设计)人: 李居瑞;黄雪;郝睿源;丁泽泉;贾帅;陈梦琪;李居良;朱志 申请(专利权)人: 西南石油大学
主分类号: E21B17/10 分类号: E21B17/10;E21B19/083
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 610500 四*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 扶正筒 蜗杆 蜗轮 叶轮 本实用新型 减摩扶正器 螺纹连接 推进功能 叶轮驱动 叶轮轴 井壁 加压 啮合 蜗杆驱动蜗轮 螺栓 紧固螺母 均匀布置 摩擦阻力 蜗杆旋转 蜗轮安装 有效延伸 轴向推进 导流壳 动力端 上接头 凸棱式 蜗杆座 蜗轮座 下接头 中心管 传动 扶正 井下 井眼 棱台 销轴 轴套 钻进 钻柱 转动 滚动
【说明书】:

本实用新型涉及一种叶轮驱动具有加压推进功能的减摩扶正器,包括动力端和扶正端,其技术方案为:上接头、扶正筒和下接头依次通过螺纹连接;轴套、导流壳、叶轮和紧固螺母分别安装于叶轮轴上,叶轮轴依次与中心管、蜗杆和蜗杆座通过螺纹连接;扶正筒为凸棱式结构,蜗轮安装在扶正筒上周方向均匀布置的棱台处,并通过销轴、蜗轮座及螺栓与扶正筒相连接,蜗轮与蜗杆相互啮合,实现蜗杆与蜗轮的传动。本实用新型通过叶轮带动蜗杆旋转,蜗杆驱动蜗轮转动,蜗轮在井壁上滚动为钻柱提供轴向推进力,从而降低井下钻具在钻进过程中与井壁之间的摩擦阻力,有效延伸井眼长度。

技术领域

本实用新型涉及一种用于石油钻井领域,可为钻柱提供轴向推进力的叶轮驱动具有加压推进功能的减摩扶正器。

背景技术

在石油天然气开采领域,随着常规油气资源逐渐枯竭,使得石油钻井不断向深井、水平井和大位移井方向发展,与常规钻井不同,在水平井、大位移井钻井过程钻柱与井壁摩擦阻力更大。井眼内的钻柱与井壁的摩阻由径向摩擦扭矩和轴向摩擦阻力组成,钻井方式主要是滑动钻进,钻柱在井眼曲率较大或水平段较长的井段,由于钻柱所受重力方向与井眼轴线方向有很大偏差,井壁差异以及岩屑上返困难等原因,使得钻柱总是贴着井壁滑动,接触面积会比常规井大很多,造成钻柱送进困难,无法有效控制井眼轨迹,严重制约井眼长度的延伸,影响钻井质量。

在钻井过程中,为了降低钻柱与井壁之间的摩擦,有效延伸井眼长度,会普遍使用安装有滚轮的减摩扶正器,将钻柱与井眼之间的滑动摩擦变为滚动摩擦,然而,常规的滚轮扶正器仅仅能够在一定程度上起到降摩减阻的作用,随着井深的增加,特别是水平段井眼长度的延伸,始终难以保证钻柱的有效送进与钻压的传递。因此,钻井过程中需要一种能够在降低钻柱与井眼摩擦的同时提供主动推进的实用扶正器。

发明内容

为了解决背景技术中所述的水平井、大位移井钻井过程中存在的钻柱与井壁摩擦阻力大,钻柱送进困难,井眼延伸受限等问题,实现对钻柱的主动送进,有效传递钻压,准确控制井眼轨迹,降低钻井成本,本实用新型提供了一种叶轮驱动具有加压推进功能的减摩扶正器。

为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:叶轮驱动具有加压推进功能的减摩扶正器,由动力端和扶正端组成,其特征在于:所述的动力端包括上接头、紧固螺母、叶轮、叶轮轴、轴密封圈、套筒密封圈、轴套、导流壳、O型密封圈、套筒、上密封圈、中心管;所述的扶正端包括蜗杆、蜗杆座、轴承、下密封圈、下接头、扶正筒、蜗轮座、蜗轮、销轴、螺栓;所述的上接头、扶正筒和下接头依次通过螺纹连接;将轴套、导流壳、叶轮依次安装在叶轮轴上,叶轮为螺旋叶片结构,通过紧固螺母固定在在叶轮轴上,导流壳通过套筒实现轴向定位,叶轮轴、轴套和导流壳之间分别通过轴密封圈、套筒密封圈进行密封,导流壳和叶轮轴之间通过O型密封圈密封,防止钻井液进入;所述的叶轮轴与中心管、蜗杆和蜗杆座由上至下依次通过螺纹连接,中心管心部开有盲孔,中部周向均匀设置有与盲孔连通的三个斜孔,下部加工有安装上密封圈的密封槽,蜗杆座下部用下密封圈与扶正筒密封,通过下接头实现轴向定位;所述的扶正筒为凸棱式结构,周向均匀布置有三个棱台,每个棱台上开有安装蜗轮的凹槽,凹槽与扶正筒中部通孔连通;所述的蜗轮安装在棱台上的凹槽内,并通过销轴、蜗轮座及螺栓与扶正筒相连接,蜗轮与蜗杆相互啮合,实现蜗杆与蜗轮之间的传动,蜗轮在井壁上滚动为钻柱提供轴向推进力,从而降低井下钻具在钻进过程中与井壁之间的摩擦阻力,有效延伸井眼长度。

本实用新型与现有技术比较,其有益效果是:(1)叶轮驱动具有加压推进功能的减摩扶正器利用叶轮带动蜗杆旋转,蜗杆驱动蜗轮转动,为钻柱提供轴向推进力,改变了传统的钻柱送进方式,从而大大降低了井下钻具在钻进过程中与井壁之间的摩擦阻力,有效延伸井眼长度;(2)本实用新型采用独特的螺旋式叶片结构,利用钻井液驱动控制,简单可靠;(3)本实用新型结构简单,拆卸方便,可以有效缓解钻具下放遇阻或遇卡问题,更易于适应井下复杂的工况。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

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