本實用新型涉及鉆井領(lǐng)域，特別涉及一種具有橡膠-金屬滑動摩擦副的防磨減扭短節(jié)。

背景技術(shù)：

在油氣田勘探開發(fā)鉆井中，由于大斜度井、大位移井的井斜角均在45°以上，故這兩種井的斜深大、重力效應(yīng)突出，容易造成鉆井施工時鉆柱與套管之間相互摩擦，這使鉆柱鉆進困難。并且，鉆柱與套管之間的相互摩擦會使套管和鉆柱的強度降低，甚至造成套管和鉆柱的損壞。因此降低鉆柱與套管之間的摩擦力是十分必要的，目前可通過將防磨減扭短節(jié)與鉆柱連接，來使鉆柱與套管之間的摩擦力轉(zhuǎn)換為防磨減扭短節(jié)內(nèi)部的摩擦力，進而減少鉆柱與套管的磨損。因此提供一種防磨減扭短節(jié)是十分必要的。

現(xiàn)有技術(shù)提供了一種用于鉆井的防磨減扭短節(jié)，該防磨減扭短節(jié)包括：短節(jié)本體、橡膠套、擋圈。其中，短節(jié)本體呈筒狀結(jié)構(gòu)，短節(jié)本體的外壁上沿周向設(shè)置有一圈限位臺階，擋圈固定套裝在短節(jié)本體上，橡膠套可轉(zhuǎn)動地套裝在短節(jié)本體上，且兩端分別與限位臺階和擋圈相抵，橡膠套的外徑比短節(jié)本體的外徑大，并可與套管內(nèi)壁接觸。橡膠套的外壁上沿軸向方向設(shè)置有六個螺旋通槽。在下鉆或者鉆井過程中，該防磨減扭短節(jié)的短節(jié)本體隨著鉆柱轉(zhuǎn)動，而橡膠套的外壁與套管的內(nèi)壁接觸，故橡膠套比短節(jié)本體轉(zhuǎn)動的速度慢，此時橡膠套與短節(jié)本體之間形成滑動摩擦副，且橡膠材質(zhì)的橡膠套對套管內(nèi)壁的磨損少，能夠起到減震的作用，故該防磨減扭短節(jié)能夠起到防磨減扭的作用，以保護套管和鉆柱。

設(shè)計人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：

現(xiàn)有技術(shù)提供的防磨減扭短節(jié)在使用過程中，由于工作液阻力及腐蝕作用，擋圈容易從短節(jié)本體上掉落，以導(dǎo)致橡膠套脫離短節(jié)本體，而且橡膠套與短節(jié)本體之間形成的滑動摩擦副之間的摩擦力大，防磨減扭效果差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本實用新型實施例提供了一種橡膠套不易脫落，防磨減扭效果好的具有橡膠-金屬滑動摩擦副的防磨減扭短節(jié)。所述技術(shù)方案如下：

本實用新型實施例提供了一種具有橡膠-金屬滑動摩擦副的防磨減扭短節(jié)，包括：呈筒狀結(jié)構(gòu)的短節(jié)本體；外壁上沿軸向均勻設(shè)置有多個螺旋通槽的橡膠套，所述橡膠套的外徑比所述短節(jié)本體的外徑大，外壁與套管的內(nèi)壁接觸。

所述短節(jié)本體的外壁上設(shè)置有一圈限位凹槽；所述限位凹槽內(nèi)涂覆有低阻耐磨金屬涂層，所述橡膠套可轉(zhuǎn)動地套裝在所述限位凹槽內(nèi)。

所述防磨減扭短節(jié)還包括：通過螺紋連接的方式套裝在所述短節(jié)本體下端的固定接頭，所述固定接頭的內(nèi)壁上設(shè)置有第一環(huán)形臺階；通過螺紋連接的方式套設(shè)在所述固定接頭內(nèi)的環(huán)形墊塊，上下兩端分別與所述短節(jié)本體的下端和所述第一環(huán)形臺階的上端相抵。

具體地，作為優(yōu)選，所述短節(jié)本體的下端設(shè)置為倒角結(jié)構(gòu)。

具體地，作為優(yōu)選，所述限位凹槽的上下兩端分別設(shè)置有外徑大于所述短節(jié)本體外徑的上環(huán)形擋塊和下環(huán)形擋塊；所述橡膠套的上下兩端分別與所述上環(huán)形擋塊和所述下環(huán)形擋塊相抵；所述固定接頭的上端與所述下環(huán)形擋塊的下端相抵。

具體地，作為優(yōu)選，所述低阻耐磨金屬涂層的厚度為0.05-1.5mm。

具體地，作為優(yōu)選，所述橡膠套的壁內(nèi)設(shè)置有鋼制骨架。

具體地，作為優(yōu)選，所述橡膠套的上下兩端均設(shè)置有倒角；所述倒角的角度為15°-30°。

具體地，作為優(yōu)選，所述螺旋通槽的數(shù)目為八個；所述螺旋通槽的寬度為3-5mm，深度為2-6mm。

具體地，作為優(yōu)選，所述短節(jié)本體上端的內(nèi)壁上設(shè)置有第二環(huán)形臺階；所述固定接頭下端的外壁上設(shè)置有第三環(huán)形臺階。

本實用新型實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

本實用新型實施例提供的防磨減扭短節(jié)，通過設(shè)置限位凹槽，可防止橡膠套脫離短節(jié)本體。通過設(shè)置環(huán)形墊塊，可以防止短節(jié)本體與固定接頭分離，且對短節(jié)本體與固定接頭之間的扭轉(zhuǎn)力或其他力進行傳遞，以提高整個防磨減扭短節(jié)的穩(wěn)定性。通過在限位凹槽的側(cè)壁上設(shè)置低阻耐磨金屬涂層，可降低橡膠套與短節(jié)本體之間的摩擦力，便于橡膠套與短節(jié)本體之間形成滑動摩擦副，以使該短節(jié)起到優(yōu)異的防磨減扭作用。可見，本實用新型實施例提供的防磨減扭短節(jié)的橡膠套不易脫落，防磨減扭效果好。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型實施例提供的防磨減扭短節(jié)的半剖示意圖；

圖2是本實用新型實施例提供的橡膠套的橫截面示意圖。

其中，附圖標記分別表示：

1 短節(jié)本體，

2 橡膠套，

201 螺旋通槽，

3 低阻耐磨金屬涂層，

4 固定接頭，

5 環(huán)形墊塊，

6 上環(huán)形擋塊，

7 下環(huán)形擋塊。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。

本實用新型實施例提供了一種具有橡膠-金屬滑動摩擦副的防磨減扭短節(jié)，如附圖1及附圖2所示，該防磨減扭短節(jié)包括：呈筒狀結(jié)構(gòu)的短節(jié)本體1。外壁上沿軸向均勻設(shè)置有多個螺旋通槽201的橡膠套2，橡膠套2的外徑比短節(jié)本體1的外徑大，外壁與套管的內(nèi)壁接觸。短節(jié)本體1的外壁上設(shè)置有一圈限位凹槽。限位凹槽內(nèi)涂覆有低阻耐磨金屬涂層3，橡膠套2可轉(zhuǎn)動地套裝在限位凹槽內(nèi)。該防磨減扭短節(jié)還包括：通過螺紋連接的方式套裝在短節(jié)本體1下端的固定接頭4，固定接頭4的內(nèi)壁上設(shè)置有第一環(huán)形臺階。通過螺紋連接的方式套設(shè)在固定接頭4內(nèi)的環(huán)形墊塊5，上下兩端分別與短節(jié)本體1的下端和第一環(huán)形臺階的上端相抵。

以下就本實用新型實施例提供的防磨減扭短節(jié)的工作原理給予描述:

在下鉆或者鉆井過程中，首先將該防磨減扭短節(jié)的兩端分別與鉆柱連接，然后控制鉆機將鉆柱下入井內(nèi)。鉆柱帶動短節(jié)本體1及固定接頭4轉(zhuǎn)動，由于橡膠套2的外壁與套管的內(nèi)壁相接觸，摩擦力較大，而與橡膠套2內(nèi)壁接觸的限位凹槽上涂覆有低阻耐磨金屬涂層3，故橡膠套2與限位凹槽之間的摩擦力較小，因而橡膠套2的轉(zhuǎn)速比短節(jié)本體1及固定接頭4的轉(zhuǎn)速慢，此時橡膠套2與短節(jié)本體1之間發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，即橡膠套2與短節(jié)本體1之間形成橡膠-金屬滑動摩擦副，且相比于現(xiàn)有技術(shù)中兩者的相對轉(zhuǎn)速較大，故使用該防磨減扭短節(jié)可以使鉆柱與套管之間的摩擦力轉(zhuǎn)換為橡膠套2與短節(jié)本體1之間的摩擦力，并起到優(yōu)異的防磨減扭作用。

通過設(shè)置固定接頭4增加了該防磨減扭短節(jié)的長度，以增加該防磨減扭短節(jié)所能承受的力的強度。

設(shè)置通過螺紋連接的方式套設(shè)在固定接頭4內(nèi)，并與短節(jié)本體1的下端和第一環(huán)形臺階的上端相抵的環(huán)形墊塊5，可起到穩(wěn)定的緊固作用，防止短節(jié)本體1和固定接頭4分離，而且短節(jié)本體1可以將扭轉(zhuǎn)力或者其他力通過環(huán)形墊塊5傳遞給固定接頭4，即環(huán)形墊塊5起到分擔承載傳遞力的作用，進而提高整個防磨減扭短節(jié)的穩(wěn)定性。

由于橡膠套2可轉(zhuǎn)動地套裝在限位凹槽內(nèi)，故橡膠套2不易脫離短節(jié)本體1。并且橡膠套2外壁上的螺旋通槽201可以使井液流通，避免產(chǎn)生壓差，減少下行阻力，在井液流通時還給予橡膠套2轉(zhuǎn)動力的作用，以避免橡膠套2偏磨或卡堵在套管內(nèi)。

短節(jié)本體1一般為金屬材質(zhì)，在其限位凹槽的側(cè)壁上設(shè)置的低阻耐磨金屬涂層3與其連接力好，相比于陶瓷涂層不易脫落。

本實用新型實施例提供的防磨減扭短節(jié)，通過設(shè)置限位凹槽，可防止橡膠套2脫離短節(jié)本體1。通過設(shè)置環(huán)形墊塊5，可以防止短節(jié)本體1與固定接頭4分離，且對短節(jié)本體1與固定接頭4之間的扭轉(zhuǎn)力或其他力進行傳遞，以提高整個防磨減扭短節(jié)的穩(wěn)定性。通過在限位凹槽的側(cè)壁上設(shè)置低阻耐磨金屬涂層3，可降低橡膠套2與短節(jié)本體1之間的摩擦力，便于橡膠套2與短節(jié)本體1之間形成滑動摩擦副，以使該短節(jié)起到優(yōu)異的防磨減扭作用?？梢姡緦嵱眯滦蛯嵤├峁┑姆滥p扭短節(jié)的橡膠套2不易脫落，防磨減扭效果好。

如附圖1所示，短節(jié)本體1的下端設(shè)置為倒角結(jié)構(gòu)，便于橡膠套2從下至上套裝在限位凹槽內(nèi)，如此設(shè)置還增大了短節(jié)本體1與固定接頭4的連接面積，提高了兩者之間的連接力、以及整個防磨減扭短節(jié)的穩(wěn)定性。

如附圖1所示，為了進一步地防止橡膠套2脫離限位凹槽，限位凹槽的上下兩端分別設(shè)置有外徑大于短節(jié)本體1外徑的上環(huán)形擋塊6和下環(huán)形擋塊7；橡膠套2的上下兩端分別與上環(huán)形擋塊6和下環(huán)形擋塊7相抵；固定接頭4的上端與下環(huán)形擋塊7的下端相抵。

其中，上環(huán)形擋塊6和下環(huán)形擋塊7通過焊接的方式固定套裝在短節(jié)本體1上，以避免在井液阻力或腐蝕的作用下脫離短節(jié)本體1。

設(shè)置在限位凹槽側(cè)壁上的低阻耐磨金屬涂層3的厚度為0.05-1.5mm，例如可以為0.05mm、0.1mm、0.4mm、0.8mm、1.2mm、1.4mm、1.5mm等，如此設(shè)置該低阻耐磨金屬涂層3的厚度，以在不影響橡膠套2能夠套裝在限位凹槽內(nèi)的前提下，降低橡膠套2與短節(jié)本體1之間的摩擦力。其中，低阻耐磨金屬涂層3為鎳基合金層。

橡膠套2的壁內(nèi)設(shè)置有鋼制骨架，以增加該橡膠套2的強度，避免橡膠套2在扭轉(zhuǎn)力的作用下?lián)p壞，延長其使用壽命。

橡膠套2的上下兩端均設(shè)置有倒角，倒角的角度為15°-30°，如此設(shè)置減少了該橡膠套2在井內(nèi)下行的阻力。

在橡膠套2的外壁上沿軸向設(shè)置多個螺旋通槽201，以便于井液流通，減少防磨減扭短節(jié)下行的阻力，在井液流通螺旋通槽201時還可以推動橡膠套2轉(zhuǎn)動，以便于橡膠套2卡堵或偏磨。除此之外，井液還可以進入橡膠套2與限位凹槽之間，以起到潤滑及防磨減扭的作用。

其中，螺旋通槽201的數(shù)目可以有多個，在基于減少下行阻力，以及簡化制作工藝的基礎(chǔ)上，優(yōu)選螺旋通槽201的數(shù)目為八個。

螺旋通槽201的寬度為3-5mm，例如3mm、4mm、5mm，深度為2-6mm，例如為2mm、3mm、4mm、5mm、6mm。寬度即螺旋通槽201的兩個側(cè)壁之間的間距，深度即螺旋通槽201的底壁與橡膠套2的外壁所在的圓形輪廓之間的間距。如此設(shè)置螺旋通槽201便于流通的井液能夠給予螺旋通槽201側(cè)壁推力作用，并能夠使橡膠套2轉(zhuǎn)動，以避免橡膠套2偏磨或者卡在套管內(nèi)不能隨著鉆柱下行。

如附圖1所示，短節(jié)本體1上端的內(nèi)壁上設(shè)置有第二環(huán)形臺階，以便于對與短節(jié)本體1上端連接的鉆柱進行限位。鉆柱通過螺紋連接的方式套設(shè)在短節(jié)本體1內(nèi)，并與第二環(huán)形臺階的上端相抵。

固定接頭4下端的外壁上設(shè)置有第三環(huán)形臺階，以便于對與固定接頭4下端連接的鉆柱進行限位。鉆柱以螺紋連接的方式套裝在固定接頭4上，并與第三環(huán)形臺階的下端相抵。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。