[发明专利]井下自动调节钻柱摩擦力的装置

说明书

本发明公开了一种井下自动调节钻柱摩擦力的装置，该装置包括：设置在井壁与钻柱之间用于阻碍所述钻柱与所述井壁接触的多个弹性摩擦机构，其中：所述弹性摩擦机构包括：弹簧和滑片；所述弹簧的一端与所述井壁连接，另一端与所述滑片连接；所述滑片贴合在所述钻柱上。本发明解决了现有技术由于钻柱与井壁进行接触，使得钻柱和井壁之间的摩擦阻力急剧增大，导致钻井效率低、且容易引发钻井事故的技术问题。

技术领域

本发明涉及石油开采领域，具体而言，涉及一种井下自动调节钻柱摩擦力的装置。

背景技术

在石油开采过程中，钻井管柱往往会与井壁进行接触产生摩擦阻力，根据钻柱运动形式的不同可以将此摩擦阻力分为轴向摩擦阻力和周向摩擦扭矩。随着高斜度井、大位移井以及水平井的广泛运用，钻具在井底所遇的摩擦阻力越来越受到广泛的重视。在复杂结构井造斜段以下的滑动钻井中，会出现钻柱倚靠在井壁上的情况出现，使得钻柱和井壁之间的摩擦阻力急剧增大，导致钻压不能有效地传递至钻头，降低钻井效率。此外钻柱和井壁之间的摩擦阻力过大还会引发钻杆屈曲，并最终锁死，导致钻井事故的发生。

为了解决上述的现有技术中的至少一个技术问题，本发明提出了一种井下自动调节钻柱摩擦力的装置。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种井下自动调节钻柱摩擦力的装置，以解决现有技术由于钻柱与井壁进行接触，使得钻柱和井壁之间的摩擦阻力急剧增大，导致钻井效率低、且容易引发钻井事故的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种井下自动调节钻柱摩擦力的装置，该装置包括：设置在井壁与钻柱之间用于阻碍所述钻柱与所述井壁接触的多个弹性摩擦机构，其中：

所述弹性摩擦机构包括：弹簧和滑片；所述弹簧的一端与所述井壁连接，另一端与所述滑片连接；所述滑片贴合在所述钻柱上。

进一步的，所述弹簧采用线膨胀系数大于或等于13×10^-6/℃的材料制成。

进一步的，所述滑片采用导热系数大于或等于50W/mK的材料制成。

进一步的，所述多个弹性摩擦机构均布在所述井壁与所述钻柱之间。

进一步的，所述弹簧的一端固定在所述井壁上，另一端与所述滑片固定连接。

进一步的，所述钻柱在所述多个弹性摩擦机构的弹力作用下位于井筒的中央位置。

进一步的，所述弹性摩擦机构的数量小于或等于1000。

进一步的，所述弹簧采用金属材料。

进一步的，所述滑片采用导热系数大于或等于100W/mK的金属材料制成。

进一步的，所述滑片采用导热系数大于或等于100W/mK的陶瓷材料制成。

本发明的有益效果为：本发明通过在井壁与钻柱之间设置多个弹性摩擦机构，以阻碍钻柱与井壁进行接触，有效的防止了由于钻柱与井壁接触造成的摩擦阻力急剧增大，保证了钻柱受到的摩擦阻力在理想范围内，减少卡钻的危险，尤其适合大位移、大斜度及水平井。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。在附图中：

图1是本发明实施例井下自动调节钻柱摩擦力的装置的结构示意图。

具体实施方式