一種新型鉆桿防磨接頭

鉆桿防磨接頭用于鉆桿在套管中旋轉時,使其不發生直接接觸而相互磨損,以保護鉆桿和套管。我國油田在水平井和大位移井鉆井中使用的原鉆桿防磨接頭大約有三種形式:擴張式、插銷式和對開插銷式。由于擴張式和插銷式在井口使用時非常不方便,加之安裝和更換工序比較煩瑣,對井口工人操作要求比較嚴格,現大多采用對開插銷式結構。如圖1,這種保護器是兩體式,兩個分體用插銷聯接成一體,外圓上開有泥漿槽以便泥漿順利返出,安裝也比較方便,壽命長,它是以上三種保護器中性能最好的一種。但是,由于以上三種鉆桿保護器都有共同的特點:都是固定在鉆桿本體上,隨鉆桿旋轉而旋轉。為了減少水平井和大位移井鉆井過程中,鉆桿轉動對上部套管磨損和減少這種轉動磨損造成的摩擦阻力,在近幾年,也有廠家開發了一種非旋轉防磨接頭,這種防磨器由本體、防磨套和防松螺母、合金柱等組成。如圖2,這種防磨器是在防磨接頭的本體上鑲焊合金,在防磨套內鋪焊合金,對防磨套外圓周表面整體掛膠,在工作中防磨套不轉。這種防磨接頭克服以上三種防磨接頭的缺點,能夠起到防磨作用,但這種結構由于在本體的外表面鑲焊合金柱對本體破壞大,本體的機械性能也很難保證,加工完成后本體也無法進行探傷檢驗,一旦下井出現危險的可能性就大。防磨套整體進行掛膠,需要加工全套模具,一旦磨損只能報廢。經過不斷實踐摸索,我公司開發了一種新型的鉆桿防磨接頭。2新型防磨接頭的結構及工作原理(1)工作原理:新型防磨接頭結構如圖3所示,本體兩端加工鉆桿接頭螺紋,工作時兩端連接在鉆桿中間,隨鉆桿轉動而轉動。防磨套安裝在本體上,可在本體上轉動,工作時防磨套外圓的可換摩擦塊與套管內壁接觸,整個防磨套相對套管不轉。本體的上端有防松螺母固定,起到防止防磨套脫落的作用。(2)結構特點:本體安裝防磨套的圓周外表面上以及防磨套與本體配合的內表面,噴焊鎳基合金粉末,這種粉末涂層致密,耐蝕、耐磨性好,有很好的耐金屬間磨損性能,而且噴焊過程時間相對短,對本體和防磨套的熱影響相對比較小。防磨套與本體之間采用間隙配合,這樣防磨套與本體之間會有鉆井液通過,可以進行自潤滑,很好降低它們之間磨損程度。防磨套的4條帶上安裝可換摩擦塊,摩擦塊鑲裝在本體的4條帶上后,用螺釘固定。摩擦塊在被磨損后更換方便,不需要把防磨接頭從鉆桿卸下,只需松開固定摩擦塊的螺釘,抽出摩擦塊,然后換上新的,再固定好即可,非常方便,而且4條帶上鑲耐磨塊位置沿軸向加工燕尾槽,這種結構摩擦塊能夠很好地固定在4條帶上,安裝牢靠,所有操作只需一人在井臺上操作即可完成。所安裝的耐磨塊加工成本遠遠低于整體掛膠耐磨套所需成本,經濟實用。(3)加工時注意事項:在噴焊前要對本體及防磨套基體進行噴焊試驗,以求達到最佳噴焊效果。對容易變形的基體要留有加工余量,以防廢品出現。防磨套噴焊后的硬度要小于本體的噴焊后硬度,防止本體先與防磨套磨損。本體和防磨套噴焊后要進行整體探傷檢驗,防止噴焊后基體受到損傷。四條帶上的可換摩擦塊最好3實際使用情況該防磨接頭加工完成后分別在吉林油田和川東北鉆井中使用,根據井隊反映情況在下井50h后進行了一次升井檢驗中只發現耐磨塊邊角有磨損情況外,未發現與下井前有何不同。本體和耐磨套噴焊處只是受了輕微磨損不影響繼續使用。螺母固定可靠也未見松動。一種新型鉆桿防磨接頭@楊君$山東勝油鉆采機械有限公司!山東東營257000 @趙厚良$山東勝油鉆采機械有限公司!山東東營257000為了有效地減少水平井和大位移井鉆井過程中鉆桿轉動對上部套管磨損和減少這種轉動磨損造成的摩擦阻力,設計開發一種使用方便、經濟、可循環利用、低加工成本的新型防磨接頭。