[实用新型]一种可变径减摩降阻的钻井工具

说明书

本实用新型公开了一种可变径减摩降阻的钻井工具，包括外管、内管、若干个变径块、回复弹簧和限位挡盖，外管和内管均为中空结构，内管同轴设置于外管内；限位挡盖设置于外管上，用于对内管进行轴向限位；回复弹簧套设于内管上，利用回复弹簧的弹性恢复力对内管施加一个向外的拉力，以保证变径块相对于内管进行滑动；变径块从外管侧面插入外管内，并与内管相连接，通过内管对变径块进行导向定位，并对若干个变径块凸出内管的高度进行调节，从而实现钻井工具的变径。还设置有多种限位导向结构，限定内管与外管相对位移量，并保证其不发送径向转动。本实用新型的钻井工具能够适应井径的变化，并减少与井壁之间的摩擦力，从而达到降阻的效果。

技术领域

本实用新型涉及钻井工具技术领域，特别涉及一种可变径减摩降阻的钻井工具。

背景技术

在油气田开发中，随着钻井技术的进步，井身结构愈加复杂，在钻井和下套管等管柱下入作业中，特别是在大位移井、水平井中，其管柱将承受较大的摩擦阻力，从而使得：(1)钻柱摩擦力矩大，降低机械钻速，导致扭矩传递困难；(2)提放管柱时收到的阻力大，钻井过程中钻压传递困难；(3)扭矩过大会导致管柱和井下工具断裂；(4)固井套管磨坏甚至穿孔、钻柱磨损、钻井超负荷运行等问题。

现有的减阻减摩降阻工具普遍采用直径固定的设计结构，虽然能够解决在钻井中遇到的一些问题。但是，由于其结构的限制易导致其在起下钻时与井壁接触而产生较大的阻力，不利于起下钻。另外，由于直径固定，现有的减摩降阻工具只能适用于单一井径的钻井作业，当井径发生改变时将不能起到减摩降阻的功效。而且，当出现缩径的现象时，现有的减摩降阻工具不仅不能起到减摩降阻的功效，反而还会增加摩阻，甚至出现卡钻的现象。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种可变径减摩降阻的钻井工具，通过设置变径块对钻井工具的外径进行调节，还能够通过外径随井壁外力进行自调节，能够对不同直径及变径的井筒进行作业。而且，还同时具有减摩降阻的功能。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种可变径减摩降阻的钻井工具，包括外管、内管、若干个变径块、回复弹簧和限位挡盖，所述外管和内管均为中空结构，内管同轴设置于外管内；所述限位挡盖设置于外管上，用于对内管进行轴向限位；所述回复弹簧套设于内管上，且设置于内管和外管之间，利用回复弹簧的弹性恢复力对内管施加一个向外的拉力，以保证变径块相对于内管进行滑动；所述若干个变径块从外管侧面插入外管内，并与内管相连接，通过内管对变径块进行导向定位，并对若干个变径块凸出内管的高度进行调节，从而实现钻井工具的变径。

进一步地，所述外管侧面设置有若干个安装孔，所述变径块穿过安装孔与内管通过燕尾结构相连接，通过燕尾结构对变径块进行限位导向，以便对钻井工具进行变径调节。

进一步地，所述外管具有第一端和第二端，且外管内形成有第一通孔和第二通孔组成的中空结构；所述内管具有头部、第一安装部和尾部；所述第一通孔设置于外管的第一端，第二通孔设置于外管的第二端，且第一通孔的孔径小于第二通孔的孔径和内管的头部直径，从而对内管进行轴向限位。

进一步地，所述内管的第一安装部设置有凹槽，所述凹槽内设置有燕尾槽，且工具轴线沿内管尾部方向与所述燕尾槽之间的角度为θ，0°＜θ＜90°；所述变径块形成有燕尾榫，通过变径块的燕尾榫和内管的燕尾槽共同组成燕尾结构，使内管通过燕尾槽对变径块进行定位并导向。

进一步地，所述变径块上设置有滚动体，所述变径块通过滚动体与井壁相接触，实现钻井工具的减摩降阻。

进一步地，所述回复弹簧外套设有密封罩，通过密封罩对回复弹簧进行保护。

进一步地，所述钻井工具还设置有导向限位机构，通过导向限位机构对内管与外管进行轴向导向和径向限位。