專利名稱：一種滾珠減阻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種滾珠減阻器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及石油鉆具減阻裝置的設(shè)計(jì)制造技術(shù)領(lǐng)域，確切地說(shuō)涉及一種用于鉆井過(guò)程中減小井壁與鉆柱之間的摩擦阻力的一種滾珠減阻器。
背景技術(shù)：
[0002]減阻器可在鉆井過(guò)程中減小井壁與鉆柱的摩阻，從而有利于定向井和水平井鉆進(jìn)；現(xiàn)有技術(shù)中，減阻器采用的基本都是滾柱減阻器，每個(gè)滾柱減阻器有多個(gè)滾柱，根據(jù)定向井的斜度，一般是3個(gè)滾柱為一組，各組間隔120°分布在減阻器周圍，在實(shí)際使用中， 當(dāng)井眼直徑與滾柱減阻器直徑相差不大時(shí)，滾柱減阻器能發(fā)揮較好的減阻作用；但是，被鉆的井眼由于井壁不穩(wěn)定等原因，井眼往往是呈現(xiàn)大小不一的糖葫蘆狀態(tài)，當(dāng)井眼直徑與滾柱減阻器直徑相差較大時(shí)，由于這種減阻器的滾柱是垂直安裝于減阻器的軸向上，所以徑向方面沒(méi)有安放滾柱，在這種情況下，減阻器本體容易與井壁發(fā)生直接接觸，降低了減阻效果；此外，滾柱減阻器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安放滾柱的槽壁距內(nèi)孔壁的厚度較小，易造成工具的強(qiáng)度降低。[0003]公開號(hào)為C擬83卯47，
公開日為2006年11月22日的中國(guó)專利文獻(xiàn)公開了一種油田鉆井完井施工作業(yè)用的一種螺旋式滾珠套管扶正減阻器，它由本體、螺旋帶、導(dǎo)流槽、滾珠座、滾珠、螺孔及螺栓組成，在本體中設(shè)有3 5條沿軸向的螺旋帶，各螺旋帶之間設(shè)有流線型導(dǎo)流槽，在螺旋帶內(nèi)側(cè)均布設(shè)有多個(gè)滾珠座，該座內(nèi)鑲嵌有用優(yōu)質(zhì)合金鋼制成經(jīng)熱處理的萬(wàn)向特種滾珠，在本體兩端還設(shè)有螺孔及螺栓，用螺栓將該減阻器固定在套管上。該減阻器解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的扶正器下入套管易受阻，套管居中度達(dá)不到理想效果， 導(dǎo)致固井質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的問(wèn)題，該減阻器可廣泛用于油田鉆井完井施工作業(yè)。[0004]但以上述專利文獻(xiàn)為代表的現(xiàn)有技術(shù)仍然存在以下缺點(diǎn)[0005]1、結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本高多個(gè)均勻分布的滾珠座安裝在螺旋帶上，滾珠安裝在滾珠座上，要想提高減阻效果必然需要越多的滾珠越好，相應(yīng)的就需要越多的滾珠座，但滾珠座越多，就越難在螺旋帶上牢靠固定，結(jié)構(gòu)也就越復(fù)雜，成本也就越高。[0006]2、使用壽命較短滾珠的滾動(dòng)帶來(lái)減阻效果，由于其采用滾珠在滾珠座內(nèi)滾動(dòng)，滾珠座固定在螺旋帶上的方式，部件越多，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，部件之間的配合也就要求越嚴(yán)格，磨損也就越多，從而滾珠和滾珠座之間經(jīng)久使用后產(chǎn)生磨損，滾珠脫落導(dǎo)致減阻器整體減阻效果降低，滾珠座與螺旋帶之間的牢固性降低甚至滾珠座整體脫落，使減去器的減阻效果降低，這都直接地會(huì)影響套管的居中度。實(shí)用新型內(nèi)容[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種滾珠減阻器，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，成本低廉，并且強(qiáng)度高，使用壽命長(zhǎng)，徹底解決了現(xiàn)有技術(shù)中所存在的減阻效果差、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、強(qiáng)度低和使用壽命差的技術(shù)難題。[0008]本實(shí)用新型是通過(guò)采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的[0009]一種滾珠減阻器，包括本體和滾珠，其特征在于在所述本體的表面開有至少兩條沿所述本體的軸向方向延伸并貫通的螺旋槽，所述螺旋槽的橫截面為帶有缺口的圓形，多個(gè)滾珠半封閉在所述螺旋槽內(nèi)，缺口的寬度小于所述滾珠的直徑，凸出于螺旋槽的滾珠頂面高于所述本體的表面，多個(gè)滾珠之間相互接觸并360度方向上自由活動(dòng)，每個(gè)螺旋槽在所述本體表面均勻分布。[0010]在所述本體的一端設(shè)置有接頭，本體的另一端設(shè)置有轉(zhuǎn)換接頭。[0011]所述螺旋槽貫通設(shè)置在所述接頭的表面上。[0012]所述螺旋槽同時(shí)貫通設(shè)置在所述接頭和轉(zhuǎn)換接頭的表面上。[0013]所述螺旋槽的條數(shù)為8條。[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所達(dá)到的有益效果如下[0015]1、與傳統(tǒng)滾柱方式相比，的將減阻器的滾柱換成滾珠，由于滾珠的球形特點(diǎn)，即可 360°任意旋轉(zhuǎn)，使得減阻器在任意方向都能靈活運(yùn)動(dòng)；另外，減阻器的至少兩條螺旋狀槽均布在本體表面，使得任何一個(gè)徑向方向(垂直于減阻器軸向)至少有2個(gè)滾珠起減阻作用， 避免了減阻器本體與井壁直接接觸，提高了減阻效率，使得該減阻器針對(duì)不同尺寸井眼的適用性大大提高；滾珠在槽內(nèi)自由活動(dòng)，無(wú)銷軸，不易卡死；[0016]同時(shí)，對(duì)于不同尺寸的井眼，鉆井過(guò)程中，井壁與一種滾珠減阻器之間進(jìn)行任意接觸的徑向(垂直于減阻器軸向)均有滾珠減阻，而本體與井壁的距離由于滾珠的作用又增加了，從而能夠有效地減小了鉆井摩擦阻力，另外，提高了本體的強(qiáng)度，最終有效地提高了鉆具鉆進(jìn)的效率。[0017]2、與公開號(hào)為C擬839547專利文獻(xiàn)為代表的現(xiàn)有技術(shù)相比，一方面，本實(shí)用新型只有本體、螺旋槽和滾珠三個(gè)部件，減少了螺旋帶、滾珠座這些部件，因而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低； 滾珠是半封閉在螺旋槽中的，螺旋槽的橫截面為帶有缺口的圓形，因而滾珠的頂面由缺口凸出，但缺口的寬度小于所述滾珠的直徑，因而滾珠是不會(huì)從缺口脫出的，因而經(jīng)久耐用， 使用壽命長(zhǎng)，且滾珠的頂面是高于本體的表面的，與C擬839547專利文獻(xiàn)相比，本體與井壁之間的距離增加了，因此能進(jìn)一步減少阻力，增加套管的居中度；再一方面，螺旋槽至少為兩條，并且是均勻分布的，那么螺旋槽的任何一個(gè)徑向方向(垂直于減阻器軸向)至少有2個(gè)滾珠起減阻作用，這樣就進(jìn)一步保證了居中度。[0018]3、本實(shí)用新型中，采用在所述本體的一端設(shè)置有接頭，本體的另一端設(shè)置有轉(zhuǎn)換接頭，使用時(shí)，先將滾珠從本體的一端塞進(jìn)半封閉的螺旋槽中，然后將接頭和轉(zhuǎn)換接頭與本體固定連接，這樣就能保證滾珠不會(huì)從本體的兩端滑出。[0019]4、在接頭或/和轉(zhuǎn)換接頭上也設(shè)置螺旋槽，這樣就能增加滾珠的個(gè)數(shù)，進(jìn)一步提高減阻效果。[0020]5、螺旋槽的條數(shù)越多，減阻效果當(dāng)然也就越好，但相應(yīng)的成本會(huì)增加，經(jīng)技術(shù)人員測(cè)試，設(shè)置8條螺旋槽是一個(gè)最佳平衡點(diǎn)。


[0021]下面將結(jié)合說(shuō)明書附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，其中[0022]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖[0023]圖2為滾珠位于螺旋槽中的橫截面示意圖[0024]圖中標(biāo)記[0025]1、接頭，2、滾珠，3、本體，4、轉(zhuǎn)換接頭，5、螺旋槽，6、缺口。
具體實(shí)施方式
[0026]實(shí)施例1[0027]作為本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式，本實(shí)用新型包括本體和滾珠，在所述本體的表面開有至少兩條沿所述本體的軸向方向延伸并貫通的螺旋槽，所述螺旋槽的橫截面為帶有缺口的圓形，多個(gè)滾珠半封閉在所述螺旋槽內(nèi)，缺口的寬度小于所述滾珠的直徑，凸出于螺旋槽的滾珠頂面高于所述本體的表面，多個(gè)滾珠之間相互接觸并360度方向上自由活動(dòng)，每個(gè)螺旋槽在所述本體表面均勻分布。[0028]實(shí)施例2[0029]作為本實(shí)用新型的最佳實(shí)施方式，在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，在所述本體的一端設(shè)置有接頭，本體的另一端設(shè)置有轉(zhuǎn)換接頭。所述螺旋槽貫通設(shè)置在所述接頭的表面上。所述螺旋槽同時(shí)貫通設(shè)置在所述接頭和轉(zhuǎn)換接頭的表面上。所述螺旋槽的條數(shù)為8條。[0030]實(shí)現(xiàn)過(guò)程滾珠2被安放在本體3表面的螺旋槽內(nèi)，由于滾珠球頂與本體3之間的距離較之以往的大，使得本體3與井壁的距離也增大，降低了本體3與井壁發(fā)生直接接觸的可能性，有效地減小了兩者間的摩擦阻力；當(dāng)定向井或水平井鉆進(jìn)與減阻器直徑相差不大的井眼時(shí)，由于滾珠2較之滾柱有更靈活的運(yùn)動(dòng)性，提高了減阻效果；當(dāng)定向井或水平井鉆進(jìn)與減阻器直徑相差較大的井眼時(shí)，由于螺旋槽將滾珠2均布在本體3表面，使得減阻器任何一個(gè)徑向方向(垂直于減阻器軸向)至少有2個(gè)滾珠起到減阻作用，從而不論井壁與本體 3之間在任何徑向方向接觸，減阻器均能起到良好的減阻作用；而滾珠2在槽內(nèi)可以任意活動(dòng)，沒(méi)有了銷軸，降低了卡死的可能性，保證了鉆進(jìn)安全順利地進(jìn)行。接頭1通過(guò)螺紋或焊接與本體3連接，轉(zhuǎn)換接頭4通過(guò)螺紋或焊接與本體3連接。
權(quán)利要求1.一種滾珠減阻器，包括本體和滾珠，其特征在于在所述本體的表面開有至少兩條沿所述本體的軸向方向延伸并貫通的螺旋槽，所述螺旋槽的橫截面為帶有缺口的圓形，多個(gè)滾珠半封閉在所述螺旋槽內(nèi)，缺口的寬度小于所述滾珠的直徑，凸出于螺旋槽的滾珠頂面高于所述本體的表面，多個(gè)滾珠之間相互接觸并360度方向上自由活動(dòng)，每個(gè)螺旋槽在所述本體表面均勻分布，在所述本體的一端設(shè)置有接頭，本體的另一端設(shè)置有轉(zhuǎn)換接頭，所述螺旋槽同時(shí)貫通設(shè)置在所述接頭和轉(zhuǎn)換接頭的表面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滾珠減阻器，其特征在于所述螺旋槽的條數(shù)為8條。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種滾珠減阻器，涉及石油鉆具減阻裝置的設(shè)計(jì)制造技術(shù)領(lǐng)域，包括本體和滾珠，在所述本體的表面開有至少兩條沿所述本體的軸向方向延伸并貫通的螺旋槽，所述螺旋槽的橫截面為帶有缺口的圓形，多個(gè)滾珠半封閉在所述螺旋槽內(nèi)，缺口的寬度小于所述滾珠的直徑，凸出于螺旋槽的滾珠頂面高于所述本體的表面，多個(gè)滾珠之間相互接觸并360度方向上自由活動(dòng)，每個(gè)螺旋槽在所述本體表面均勻分布。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，成本低廉，并且強(qiáng)度高，使用壽命長(zhǎng)，徹底解決了現(xiàn)有技術(shù)中所存在的減阻效果差、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、強(qiáng)度低和使用壽命差的技術(shù)難題。
文檔編號(hào)E21B17/10GK202325299SQ20112048671
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者何超, 劉彬, 李兵, 胡畔, 陳曉彬, 陳立 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司