本發(fā)明涉及一種石油天然氣行業(yè)鉆井工程中鉆水平井和大位移井用的滾輪式減摩降阻短節(jié)。

背景技術(shù)：

在石油天然氣行業(yè)中，隨著旋轉(zhuǎn)導向鉆井技術(shù)等高新鉆井技術(shù)的不斷提升和進步，定向鉆井技術(shù)得到了越來越廣泛的應用。在定向鉆井技術(shù)中，尤其以水平井和大位移井的應用更為典型，在水平井和大位移井鉆進過程中，鉆柱與井壁或者套管之間的摩擦阻力遠遠大于直井作業(yè)。隨著鉆井深度的不斷增加，特別是水平段井眼達到一定長度時，鉆柱和井壁之間積累的摩擦阻力不斷增大，鉆柱送進極為困難，鉆壓難以有效施加給鉆頭，導致鉆進困難。

目前解決水平段鉆柱送進困難的有效方法之一就是在鉆柱上安裝多組減摩短節(jié)，由于減摩短節(jié)和井壁之間的摩擦系數(shù)小，可有效降低摩擦阻力，延長水平段井眼長度。然而，目前廣泛的應用的減摩短節(jié)，都是利用銷軸把滾輪安裝在減摩短節(jié)本體上，銷軸和滾輪以及減摩短節(jié)本體之間都是滑動摩擦，使用一段時間后磨損嚴重，并且銷軸受到滾輪和減摩短節(jié)本體的剪切力，極易變形失效，可能誘發(fā)鉆井事故。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：為了解決水平井和大位移井鉆進過程中鉆柱和井壁之間摩擦阻力大，鉆柱送進困難的問題，特提供一種滾輪式減摩降阻短節(jié)。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種滾輪式減摩降阻短節(jié)，是由外殼體、壓蓋、鋼球、滾輪和螺釘構(gòu)成；其結(jié)構(gòu)特征是：外殼體上端和上部鉆柱絲扣連接，外殼體下端和下部鉆柱絲扣連接；外殼體中部周向均勻設置六個扶正筋，每個扶正筋上軸向設置兩個矩形凹槽，矩形凹槽兩端設置為螺紋孔，矩形凹槽中部設置一半圓形凹槽，半圓形凹槽的圓弧面上設置兩個半球形凹槽；壓蓋中部設置一矩形通孔，矩形通孔兩端設置為圓弧面，矩形通孔兩端的圓弧面分別設置一半球形凹槽，壓蓋兩端設置為臺階通孔；滾輪外側(cè)設置為圓弧面，圓弧面中部設置一圈半圓形凹槽；鋼球安裝在外殼體扶正筋上半圓形凹槽圓弧面上的半球形凹槽內(nèi)，鋼球安裝在壓蓋中部矩形通孔兩端圓弧面上的半球形凹槽內(nèi)；滾輪安裝在外殼體扶正筋上半圓形凹槽內(nèi)，滾輪穿過壓蓋中部矩形通孔；壓蓋安裝在外殼體扶正筋上的矩形凹槽內(nèi)，壓蓋和外殼體用螺釘固定。

本發(fā)明的有益效果是：(1)本發(fā)明可以把鉆柱送進過程中和井壁之間的滑動摩擦力轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動摩擦力，有效實現(xiàn)減摩降阻的功能；(2)本發(fā)明的鋼球和滾輪之間作純滾動，磨損小，壽命長；(3)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，易損件少。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種滾輪式減摩降阻短節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1A-A截面剖視圖；

圖3是本發(fā)明一種滾輪式減摩降阻短節(jié)壓蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明一種滾輪式減摩降阻短節(jié)滾輪的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1.外殼體，2.壓蓋，3.鋼球，4.滾輪，5.螺釘。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，本發(fā)明一種滾輪式減摩降阻短節(jié)，是由外殼體1、壓蓋2、鋼球3、滾輪4和螺釘5構(gòu)成；其結(jié)構(gòu)特征是：外殼體1上端和上部鉆柱絲扣連接，外殼體1下端和下部鉆柱絲扣連接；外殼體1中部周向均勻設置六個扶正筋，每個扶正筋上軸向設置兩個矩形凹槽，矩形凹槽兩端設置為螺紋孔，矩形凹槽中部設置一半圓形凹槽，半圓形凹槽的圓弧面上設置兩個半球形凹槽；鋼球3安裝在外殼體1扶正筋上半圓形凹槽圓弧面上的半球形凹槽內(nèi)，鋼球3安裝在壓蓋2中部矩形通孔兩端圓弧面上的半球形凹槽內(nèi)；滾輪4安裝在外殼體1扶正筋上半圓形凹槽內(nèi)，滾輪4穿過壓蓋2中部矩形通孔；壓蓋2安裝在外殼體1扶正筋上的矩形凹槽內(nèi)，壓蓋2和外殼體1用螺釘5固定。

如圖1和圖3所示，壓蓋2中部設置一矩形通孔，矩形通孔兩端設置為圓弧面，矩形通孔兩端的圓弧面分別設置一半球形凹槽，壓蓋2兩端設置為臺階通孔。

如圖1、圖2和圖4所示，滾輪4外側(cè)設置為圓弧面，圓弧面中部設置一圈半圓形凹槽。