管柱扶正减阻器的制作方法
专利名称：管柱扶正减阻器的制作方法
技术领域：
本实用新型是有关于一种水平井修井作业用的辅助类工具，特别是关于一种管柱扶正减阻器。
背景技术：
随着水平井采油技术在油田开发中的推广应用，水平井数量逐年增多，同时，由于油层出砂、套变、井下工具卡等原因，造成水平井修井过程中常常出现卡管柱等生产事故，又因为水平井特殊的井身结构，使水平井修井难度增加，尤其是针对接近水平段以下井筒内管柱的解卡、打捞以及钻磨铣等问题。
目前，主要采用地面大负荷提拉解卡或利用大修转盘旋转管柱的方式进行倒扣解卡、机械切割和钻、磨、铣等处理，因上提或旋转管柱时力和力矩的传递在水平拐点附近摩擦损失大，针对卡点的有效解卡力或力矩难以达到提拉解卡、倒扣、切割或对落鱼钻、磨、铣等的要求，造成修井的效率和成功率低。目前在水平井修井时一般采用带滚轮的扶正器，由于受井筒井眼尺寸限制，设计性能单一、强度低、承受扭矩小，不能完全满足大负荷提拉解卡、旋转倒扣和对落鱼钻、磨、铣等的强度要求。
实用新型内容本实用新型的目的是，提供一种管柱扶正减阻器，其管柱通过扶正套和偏心托辊与套管内壁接触，可降低磨阻。本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现一种管柱扶正减阻器，其包括上接头，所述上接头的中间心轴上套设有可转动的扶正套，所述扶正套的直径大于上接头的直径，所述扶正套上设有多个偏心托辊，所述偏心托辊在所述扶正套的周向上均匀布置，每个偏心托辊的中心线与所述上接头的中心轴线在轴向上相互垂直，在径向上偏心设置，每个偏心托辊能绕着其中心线转动。如上所述的管柱扶正减阻器，所述上接头的中间心轴上具有阶梯段，所述阶梯段包括第一阶梯和第二阶梯，第二阶梯位于第一阶梯的下端，且第二阶梯处的直径小于第一阶梯的直径；所述扶正套可转动地连接在所述第一、二阶梯上。如上所述的管柱扶正减阻器，所述扶正套的内侧具有内缘面，所述内缘面的中间向内设有凸台，所述扶正套的上端的内缘面连接于所述第一阶梯，扶正套的凸台连接于所述第二阶梯，所述扶正套的下端的内缘面与第二阶梯之间连接有滚子托环。如上所述的管柱扶正减阻器，所述上接头的下端通过增矩环与下接头的上端连接。如上所述的管柱扶正减阻器，所述滚子托环的下端与所述下接头之间设有定位环。如上所述的管柱扶正减阻器，所述偏心托辊的内端部设有轴承，所述轴承由交叉放置的圆柱滚子形成。如上所述的管柱扶正减阻器，所述扶正套的上端的内缘面与所述上接头之间设有第一圆柱滚子，所述扶正套的下端的内缘面与所述滚子托环之间设有第二圆柱滚子，所述第二圆柱滚子倾斜放置。如上所述的管柱扶正减阻器，所述扶正套的上、下两端与所述上接头之间分别连接有密封圈。本实用新型的管柱扶正减阻器的特点和优点是由于偏心托辊的中心线与所述上接头的中心轴线在轴向上相互垂直，在径向上偏心设置，使得扶正套上仅是偏心托辊与套管接触，而且每个偏心托辊与套管只进行点接触，如此可降低磨阻。
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。图I是本实用新型的管柱扶正减阻器的结构的主视示意图；图2是本实用新型的管柱扶正减阻器的剖面俯视示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。参见图I和图2所示，本实用新型提出的一种管柱扶正减阻器，其包括上接头I，所述上接头I的中间心轴上套设有可转动的扶正套2，所述扶正套2的直径大于上接头I的直径，所述扶正套2上设有多个偏心托辊3，所述偏心托辊3在所述扶正套2的周向上均匀布置，此处设有五个偏心托辊3，每个偏心托辊3的中心线与所述上接头I的中心轴线在轴向上相互垂直，在径向上偏心设置，每个偏心托辊3可绕着其中心线转动。本实施例中，将上接头I连接管柱(此处为钻杆)，当纵向下放或上提钻杆时，扶正套2的外径与井下套管的内径相匹配，使扶正套2的外壁接触套管，使扶正套2能顺利地在套管内自由上下运动，从而使钻杆不易偏斜地实施修井作业。其中，所述偏心托辊3的中心线与所述上接头I的中心轴线在轴向上相互垂直，在径向上偏心设置，使得扶正套2上仅是偏心托辊3与套管接触，而且每个偏心托辊3与套管只进行点接触，如此可降低磨阻。此外，由于扶正套2可绕其中心轴线旋转，以及偏心托辊3可绕其中心线旋转，使得偏心托辊3在径向及轴向上均有旋转功能，当钻杆旋转时，偏心托辊3在扶正套2内也旋转着进行滚动摩擦，由于摩擦系数很小，在水平井段和斜井段内，可保持钻具轴功率不损失或损失很小，钻杆接头不磨损，提高钻柱作业能力，延长钻柱的使用寿命。根据本实用新型的一个实施方式，参见图I所示，所述上接头I的中间心轴上具有阶梯段，所述阶梯段包括第一阶梯Ia和第二阶梯lb，第二阶梯Ib位于第一阶梯Ia的下端，且第二阶梯Ib处的直径小于第一阶梯Ia的直径；所述扶正套2可转动地连接在所述第一、二阶梯la、Ib上。所述扶正套2的内侧具有内缘面2a，所述内缘面2a的中间向内设有凸台2b，所述扶正套2的上端的内缘面2a连接于所述第一阶梯la，扶正套2的凸台2b连接于所述第二阶梯，所述扶正套2的下端的内缘面2a与第二阶梯Ib之间连接有滚子托环4，所述滚子托环4可使扶正套2沿着轴线转动。所述上接头2的下端通过增矩环5与下接头6的上端连接，此处是螺纹连接。增矩环5可提高上、下接头1、6连接处的抗扭能力。所述滚子托环4的下端与所述下接头6之间设有定位环7，也就是说，扶正套2的上端被第一、二阶梯la、Ib之间的台阶阻挡，扶正套2的下端被滚子托环4，定位环7和下接头6阻挡，使得扶正套2在轴向上不会乱窜，使钻杆操作起来更加安全。所述偏心托辊3的内端部设有轴承3a，所述轴承3a由交叉放置的圆柱滚子形成，也就是说，轴承3a的圆柱滚子与偏心托辊3的中心线是不平行的，而是具有一个角度。由于轴承3a的圆柱滚子是交叉放置的，因此使得轴承3a能承受更大的倾覆力矩，而且能使偏心托辊3在轴向上不会窜动，从而实现钻柱在斜井段和水平井段的轴向减阻。所述扶正套2的上端的内缘面2a与所述上接头I之间设有第一圆柱滚子8a，所述扶正套2的下端的内缘面2a与所述滚子托环4之间设有第二圆柱滚子Sb，所述第二圆柱滚子8b倾斜放置。倾斜放置的第二圆柱滚子Sb能承受双向(径向和轴向)推力，且能承受更大的径向承载和更大的倾覆力矩，而且能使扶正套2在轴向上不会窜动。此外，在第一、二圆柱滚子8a、8b和滚子托环4的作用下，扶正套2可绕着其中心轴线转动，从而实现了钻柱在斜井段和水平井段的径向减阻。所述扶正套2的上、下两端与所述上接头I之间分别连接有密封圈9。以上所述仅为本实用新型的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的可以对本实用新型实施例进行各种改动或变型而不脱离本实用新型的精神和范围。
权利要求1.一种管柱扶正减阻器，其特征在于，其包括上接头，所述上接头的中间心轴上套设有可转动的扶正套，所述扶正套的直径大于上接头的直径，所述扶正套上设有多个偏心托辊，所述偏心托辊在所述扶正套的周向上均匀布置，每个偏心托辊的中心线与所述上接头的中心轴线在轴向上相互垂直，在径向上偏心设置，每个偏心托辊能绕着其中心线转动。
2.根据权利要求I所述的管柱扶正减阻器，其特征在于，所述上接头的中间心轴上具有阶梯段，所述阶梯段包括第一阶梯和第二阶梯，第二阶梯位于第一阶梯的下端，且第二阶梯处的直径小于第一阶梯的直径；所述扶正套可转动地连接在所述第一、二阶梯上。
3.根据权利要求2所述的管柱扶正减阻器，其特征在于，所述扶正套的内侧具有内缘面，所述内缘面的中间向内设有凸台，所述扶正套的上端的内缘面连接于所述第一阶梯，扶正套的凸台连接于所述第二阶梯，所述扶正套的下端的内缘面与第二阶梯之间连接有滚子托环。
4.根据权利要求3所述的管柱扶正减阻器，其特征在于，所述上接头的下端通过增矩环与下接头的上端连接。
5.根据权利要求4所述的管柱扶正减阻器，其特征在于，所述滚子托环的下端与所述下接头之间设有定位环。
6.根据权利要求4所述的管柱扶正减阻器，其特征在于，所述偏心托辊的内端部设有轴承，所述轴承由交叉放置的圆柱滚子形成。
7.根据权利要求4所述的管柱扶正减阻器，其特征在于，所述扶正套的上端的内缘面与所述上接头之间设有第一圆柱滚子，所述扶正套的下端的内缘面与所述滚子托环之间设有第二圆柱滚子，所述第二圆柱滚子倾斜放置。
8.根据权利要求I所述的管柱扶正减阻器，其特征在于，所述扶正套的上、下两端与所述上接头之间分别连接有密封圈。
专利摘要本实用新型公开了一种管柱扶正减阻器，其包括上接头，所述上接头的中间心轴上套设有可转动的扶正套，所述扶正套的直径大于上接头的直径，所述扶正套上设有多个偏心托辊，所述偏心托辊在所述扶正套的周向上均匀布置，每个偏心托辊的中心线与所述上接头的中心轴线在轴向上相互垂直，在径向上偏心设置，每个偏心托辊能绕着其中心线转动。本实用新型由于偏心托辊的中心线与所述上接头的中心轴线在轴向上相互垂直，在径向上偏心设置，使得扶正套上仅是偏心托辊与套管接触，而且每个偏心托辊与套管只进行点接触，如此可降低磨阻。
文档编号E21B17/10GK202380989SQ20112055837
公开日2012年8月15日 申请日期2011年12月28日 优先权日2011年12月28日
发明者丁大伟, 于雷, 伊宏亮, 何正彪, 庄健, 戴本亮, 沙磊, 王广顺, 纪丽娜, 赵聪, 陈捷, 马汝彦, 马骁 申请人:中国石油天然气股份有限公司
技术领域：
本实用新型是有关于一种水平井修井作业用的辅助类工具，特别是关于一种管柱扶正减阻器。
背景技术：
随着水平井采油技术在油田开发中的推广应用，水平井数量逐年增多，同时，由于油层出砂、套变、井下工具卡等原因，造成水平井修井过程中常常出现卡管柱等生产事故，又因为水平井特殊的井身结构，使水平井修井难度增加，尤其是针对接近水平段以下井筒内管柱的解卡、打捞以及钻磨铣等问题。
目前，主要采用地面大负荷提拉解卡或利用大修转盘旋转管柱的方式进行倒扣解卡、机械切割和钻、磨、铣等处理，因上提或旋转管柱时力和力矩的传递在水平拐点附近摩擦损失大，针对卡点的有效解卡力或力矩难以达到提拉解卡、倒扣、切割或对落鱼钻、磨、铣等的要求，造成修井的效率和成功率低。目前在水平井修井时一般采用带滚轮的扶正器，由于受井筒井眼尺寸限制，设计性能单一、强度低、承受扭矩小，不能完全满足大负荷提拉解卡、旋转倒扣和对落鱼钻、磨、铣等的强度要求。
实用新型内容本实用新型的目的是，提供一种管柱扶正减阻器，其管柱通过扶正套和偏心托辊与套管内壁接触，可降低磨阻。本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现一种管柱扶正减阻器，其包括上接头，所述上接头的中间心轴上套设有可转动的扶正套，所述扶正套的直径大于上接头的直径，所述扶正套上设有多个偏心托辊，所述偏心托辊在所述扶正套的周向上均匀布置，每个偏心托辊的中心线与所述上接头的中心轴线在轴向上相互垂直，在径向上偏心设置，每个偏心托辊能绕着其中心线转动。如上所述的管柱扶正减阻器，所述上接头的中间心轴上具有阶梯段，所述阶梯段包括第一阶梯和第二阶梯，第二阶梯位于第一阶梯的下端，且第二阶梯处的直径小于第一阶梯的直径；所述扶正套可转动地连接在所述第一、二阶梯上。如上所述的管柱扶正减阻器，所述扶正套的内侧具有内缘面，所述内缘面的中间向内设有凸台，所述扶正套的上端的内缘面连接于所述第一阶梯，扶正套的凸台连接于所述第二阶梯，所述扶正套的下端的内缘面与第二阶梯之间连接有滚子托环。如上所述的管柱扶正减阻器，所述上接头的下端通过增矩环与下接头的上端连接。如上所述的管柱扶正减阻器，所述滚子托环的下端与所述下接头之间设有定位环。如上所述的管柱扶正减阻器，所述偏心托辊的内端部设有轴承，所述轴承由交叉放置的圆柱滚子形成。如上所述的管柱扶正减阻器，所述扶正套的上端的内缘面与所述上接头之间设有第一圆柱滚子，所述扶正套的下端的内缘面与所述滚子托环之间设有第二圆柱滚子，所述第二圆柱滚子倾斜放置。如上所述的管柱扶正减阻器，所述扶正套的上、下两端与所述上接头之间分别连接有密封圈。本实用新型的管柱扶正减阻器的特点和优点是由于偏心托辊的中心线与所述上接头的中心轴线在轴向上相互垂直，在径向上偏心设置，使得扶正套上仅是偏心托辊与套管接触，而且每个偏心托辊与套管只进行点接触，如此可降低磨阻。
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。图I是本实用新型的管柱扶正减阻器的结构的主视示意图；图2是本实用新型的管柱扶正减阻器的剖面俯视示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。参见图I和图2所示，本实用新型提出的一种管柱扶正减阻器，其包括上接头I，所述上接头I的中间心轴上套设有可转动的扶正套2，所述扶正套2的直径大于上接头I的直径，所述扶正套2上设有多个偏心托辊3，所述偏心托辊3在所述扶正套2的周向上均匀布置，此处设有五个偏心托辊3，每个偏心托辊3的中心线与所述上接头I的中心轴线在轴向上相互垂直，在径向上偏心设置，每个偏心托辊3可绕着其中心线转动。本实施例中，将上接头I连接管柱(此处为钻杆)，当纵向下放或上提钻杆时，扶正套2的外径与井下套管的内径相匹配，使扶正套2的外壁接触套管，使扶正套2能顺利地在套管内自由上下运动，从而使钻杆不易偏斜地实施修井作业。其中，所述偏心托辊3的中心线与所述上接头I的中心轴线在轴向上相互垂直，在径向上偏心设置，使得扶正套2上仅是偏心托辊3与套管接触，而且每个偏心托辊3与套管只进行点接触，如此可降低磨阻。此外，由于扶正套2可绕其中心轴线旋转，以及偏心托辊3可绕其中心线旋转，使得偏心托辊3在径向及轴向上均有旋转功能，当钻杆旋转时，偏心托辊3在扶正套2内也旋转着进行滚动摩擦，由于摩擦系数很小，在水平井段和斜井段内，可保持钻具轴功率不损失或损失很小，钻杆接头不磨损，提高钻柱作业能力，延长钻柱的使用寿命。根据本实用新型的一个实施方式，参见图I所示，所述上接头I的中间心轴上具有阶梯段，所述阶梯段包括第一阶梯Ia和第二阶梯lb，第二阶梯Ib位于第一阶梯Ia的下端，且第二阶梯Ib处的直径小于第一阶梯Ia的直径；所述扶正套2可转动地连接在所述第一、二阶梯la、Ib上。所述扶正套2的内侧具有内缘面2a，所述内缘面2a的中间向内设有凸台2b，所述扶正套2的上端的内缘面2a连接于所述第一阶梯la，扶正套2的凸台2b连接于所述第二阶梯，所述扶正套2的下端的内缘面2a与第二阶梯Ib之间连接有滚子托环4，所述滚子托环4可使扶正套2沿着轴线转动。所述上接头2的下端通过增矩环5与下接头6的上端连接，此处是螺纹连接。增矩环5可提高上、下接头1、6连接处的抗扭能力。所述滚子托环4的下端与所述下接头6之间设有定位环7，也就是说，扶正套2的上端被第一、二阶梯la、Ib之间的台阶阻挡，扶正套2的下端被滚子托环4，定位环7和下接头6阻挡，使得扶正套2在轴向上不会乱窜，使钻杆操作起来更加安全。所述偏心托辊3的内端部设有轴承3a，所述轴承3a由交叉放置的圆柱滚子形成，也就是说，轴承3a的圆柱滚子与偏心托辊3的中心线是不平行的，而是具有一个角度。由于轴承3a的圆柱滚子是交叉放置的，因此使得轴承3a能承受更大的倾覆力矩，而且能使偏心托辊3在轴向上不会窜动，从而实现钻柱在斜井段和水平井段的轴向减阻。所述扶正套2的上端的内缘面2a与所述上接头I之间设有第一圆柱滚子8a，所述扶正套2的下端的内缘面2a与所述滚子托环4之间设有第二圆柱滚子Sb，所述第二圆柱滚子8b倾斜放置。倾斜放置的第二圆柱滚子Sb能承受双向(径向和轴向)推力，且能承受更大的径向承载和更大的倾覆力矩，而且能使扶正套2在轴向上不会窜动。此外，在第一、二圆柱滚子8a、8b和滚子托环4的作用下，扶正套2可绕着其中心轴线转动，从而实现了钻柱在斜井段和水平井段的径向减阻。所述扶正套2的上、下两端与所述上接头I之间分别连接有密封圈9。以上所述仅为本实用新型的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的可以对本实用新型实施例进行各种改动或变型而不脱离本实用新型的精神和范围。
权利要求1.一种管柱扶正减阻器，其特征在于，其包括上接头，所述上接头的中间心轴上套设有可转动的扶正套，所述扶正套的直径大于上接头的直径，所述扶正套上设有多个偏心托辊，所述偏心托辊在所述扶正套的周向上均匀布置，每个偏心托辊的中心线与所述上接头的中心轴线在轴向上相互垂直，在径向上偏心设置，每个偏心托辊能绕着其中心线转动。
2.根据权利要求I所述的管柱扶正减阻器，其特征在于，所述上接头的中间心轴上具有阶梯段，所述阶梯段包括第一阶梯和第二阶梯，第二阶梯位于第一阶梯的下端，且第二阶梯处的直径小于第一阶梯的直径；所述扶正套可转动地连接在所述第一、二阶梯上。
3.根据权利要求2所述的管柱扶正减阻器，其特征在于，所述扶正套的内侧具有内缘面，所述内缘面的中间向内设有凸台，所述扶正套的上端的内缘面连接于所述第一阶梯，扶正套的凸台连接于所述第二阶梯，所述扶正套的下端的内缘面与第二阶梯之间连接有滚子托环。
4.根据权利要求3所述的管柱扶正减阻器，其特征在于，所述上接头的下端通过增矩环与下接头的上端连接。
5.根据权利要求4所述的管柱扶正减阻器，其特征在于，所述滚子托环的下端与所述下接头之间设有定位环。
6.根据权利要求4所述的管柱扶正减阻器，其特征在于，所述偏心托辊的内端部设有轴承，所述轴承由交叉放置的圆柱滚子形成。
7.根据权利要求4所述的管柱扶正减阻器，其特征在于，所述扶正套的上端的内缘面与所述上接头之间设有第一圆柱滚子，所述扶正套的下端的内缘面与所述滚子托环之间设有第二圆柱滚子，所述第二圆柱滚子倾斜放置。
8.根据权利要求I所述的管柱扶正减阻器，其特征在于，所述扶正套的上、下两端与所述上接头之间分别连接有密封圈。
专利摘要本实用新型公开了一种管柱扶正减阻器，其包括上接头，所述上接头的中间心轴上套设有可转动的扶正套，所述扶正套的直径大于上接头的直径，所述扶正套上设有多个偏心托辊，所述偏心托辊在所述扶正套的周向上均匀布置，每个偏心托辊的中心线与所述上接头的中心轴线在轴向上相互垂直，在径向上偏心设置，每个偏心托辊能绕着其中心线转动。本实用新型由于偏心托辊的中心线与所述上接头的中心轴线在轴向上相互垂直，在径向上偏心设置，使得扶正套上仅是偏心托辊与套管接触，而且每个偏心托辊与套管只进行点接触，如此可降低磨阻。
文档编号E21B17/10GK202380989SQ20112055837
公开日2012年8月15日 申请日期2011年12月28日 优先权日2011年12月28日
发明者丁大伟, 于雷, 伊宏亮, 何正彪, 庄健, 戴本亮, 沙磊, 王广顺, 纪丽娜, 赵聪, 陈捷, 马汝彦, 马骁 申请人:中国石油天然气股份有限公司
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