管柱减阻减扭器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105604484A(43)申请公布日2016.05.25(21)申请号201511023510.1(22)申请日2015.12.31(71)申请人燕山大学地址066004河北省秦皇岛市海港区河北大街西段438号(72)发明人李子丰宋广明(74)专利代理机构石家庄一诚知识产权事务所13116代理人崔凤英(51)Int.Cl.E21B7/20(2006.01)E21B17/10(2006.01)E21B17/22(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称管柱减阻减扭器(57)摘要一种管柱减阻减扭器，它包括本体、滑套、圆柱滚子、螺纹锁紧环、紧定螺丝、金属防磨垫圈和密封圈，其中滑套的外表面设有沿圆周纵向均布的四条螺旋棱，该滑套的截面外轮廓为椭圆形；本体表面沿圆周均设有四圈滚子槽，该滚子槽内装满滚子并与滑套配合，滑套套在本体外，滑套与本体之间连接的两端设有密封圈；滑套分别由本体公扣一端的台肩和母扣一端安装的螺纹锁紧环限位，螺纹锁紧环由紧定螺丝紧定，滑套与本体、螺纹锁紧环间设有金属防磨垫圈。本发明结构可靠性强，能降低钻进扭矩传递过程中的损失,减少管柱磨损,并能在一定程度上减少管柱涡动，进一步提高工作效率。CN105604484ACN105604484A权利要求书1/1页1.一种管柱减阻减扭器，它包括本体、滑套、圆柱滚子、螺纹锁紧环、紧定螺丝、金属防磨垫圈和密封圈，其特征在于：所述滑套的外表面设有沿圆周纵向均布的四条螺旋棱，该滑套的截面外轮廓为椭圆形；本体表面沿圆周均设有四圈滚子槽，该滚子槽内装满滚子并与滑套配合，滑套套在本体外，滑套与本体之间连接的两端设有密封圈；滑套分别由本体公扣一端的台肩和母扣一端安装的螺纹锁紧环限位，螺纹锁紧环由紧定螺丝紧定，滑套与本体、螺纹锁紧环间设有金属防磨垫圈。2CN105604484A说明书1/2页管柱减阻减扭器技术领域[0001]本发明属于机械领域，特别涉及一种钻井工具。背景技术[0002]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，管柱将承受较大的摩擦阻力，从而使得：(1)上提下放管柱时阻力大，钻井过程中钻压传递困难；(2)钻柱摩擦力矩大，降低机械钻速，扭矩传递困难；(3)扭矩过大会导致管柱断裂；(4)钻杆和套管的磨损严重，给油田带来重大损失。[0003]因此研究一种能减小摩擦阻力和扭矩的工具，具有重要意义。发明内容[0004]本发明的目的在于提供一种能够更好地减少钻井和下套管等管柱下入作业中所受摩擦阻力和扭矩的管柱减阻减扭器。[0005]本发明的技术方案如下：[0006]本发明包括本体、滑套、圆柱滚子、螺纹锁紧环、紧定螺丝、金属防磨垫圈和密封圈，其中滑套的外表面设有沿圆周纵向均布的四条螺旋棱，该滑套的截面外轮廓为椭圆形；本体表面沿圆周均设有四圈滚子槽，该滚子槽内装满滚子并与滑套配合，滑套套在本体外，滑套与本体之间连接的两端设有密封圈；滑套分别由本体公扣一端的台肩和母扣一端安装的螺纹锁紧环限位，螺纹锁紧环由紧定螺丝紧定，滑套与本体、螺纹锁紧环间设有金属防磨垫圈。[0007]工作时，该柱减阻减扭器的滑套螺旋棱与井壁接触，滑套与本体间有四组圆柱滚子，多组滚子可降低滚动体上的接触应力，进而提高疲劳寿命，并且可以承受极重的径向负荷，滚子槽内填充有润滑脂，使滑套相对本体自由旋转，从而减少了钻进过程中钻柱与井壁或套管间的摩擦阻力和扭矩以及钻柱的涡动。滑套螺旋棱与井壁接触，使得一部分轴向摩擦阻力推动滑套与本体间的相对旋转，从而减小了管柱前进过程中的轴向摩擦阻力。螺旋棱滑套外轮廓为椭圆形，与井壁接触过程中发生小幅径向振动，使得管柱与井壁之间的接触时间减少，从而进一步减少摩擦阻力和磨损。[0008]本发明与现有技术相比具有如下优点：[0009]结构可靠性强，能降低钻进扭矩传递过程中的损失,减少管柱磨损,并能在一定程度上减少管柱涡动，进一步提高工作效率。附图说明[0010]图1是本发明的结构示意简图；[0011]图2是图1的A-A剖视图；[0012]图3是图1的B-B剖视图。[0013]图中：1-公扣、2-本体、3-密封圈、4-滑套、5-圆柱滚子、6-金属防磨垫圈、7-紧定螺3CN105604484A说明书2/2页丝、8-母扣、9-螺纹锁紧环。具体实施方式[0014]在图1、图2和图3所示的管柱减阻减扭器示意图中，滑套4的外表面设有沿圆周纵向均布的四条螺旋棱，该滑套的截面外轮廓为椭圆形，如图2所示；本体2表面沿圆周均设有四圈滚子槽，该滚子槽内装满圆柱滚子5并与滑套配合，滑套套在本体外,滑套与本体之间连接的两端设有密封圈3，滑套分别由本体公1一端的台肩和母扣8一端安装的螺纹锁紧环9限