一种新型钻杆防磨接头

钻杆防磨接头用于钻杆在套管中旋转时,使其不发生直接接触而相互磨损,以保护钻杆和套管。我国油田在水平井和大位移井钻井中使用的原钻杆防磨接头大约有三种形式:扩张式、插销式和对开插销式。由于扩张式和插销式在井口使用时非常不方便,加之安装和更换工序比较烦琐,对井口工人操作要求比较严格,现大多采用对开插销式结构。如图1,这种保护器是两体式,两个分体用插销联接成一体,外圆上开有泥浆槽以便泥浆顺利返出,安装也比较方便,寿命长,它是以上三种保护器中性能最好的一种。但是,由于以上三种钻杆保护器都有共同的特点:都是固定在钻杆本体上,随钻杆旋转而旋转。为了减少水平井和大位移井钻井过程中,钻杆转动对上部套管磨损和减少这种转动磨损造成的摩擦阻力,在近几年,也有厂家开发了一种非旋转防磨接头,这种防磨器由本体、防磨套和防松螺母、合金柱等组成。如图2,这种防磨器是在防磨接头的本体上镶焊合金,在防磨套内铺焊合金,对防磨套外圆周表面整体挂胶,在工作中防磨套不转。这种防磨接头克服以上三种防磨接头的缺点,能够起到防磨作用,但这种结构由于在本体的外表面镶焊合金柱对本体破坏大,本体的机械性能也很难保证,加工完成后本体也无法进行探伤检验,一旦下井出现危险的可能性就大。防磨套整体进行挂胶,需要加工全套模具,一旦磨损只能报废。经过不断实践摸索,我公司开发了一种新型的钻杆防磨接头。2新型防磨接头的结构及工作原理(1)工作原理:新型防磨接头结构如图3所示,本体两端加工钻杆接头螺纹,工作时两端连接在钻杆中间,随钻杆转动而转动。防磨套安装在本体上,可在本体上转动,工作时防磨套外圆的可换摩擦块与套管内壁接触,整个防磨套相对套管不转。本体的上端有防松螺母固定,起到防止防磨套脱落的作用。(2)结构特点:本体安装防磨套的圆周外表面上以及防磨套与本体配合的内表面,喷焊镍基合金粉末,这种粉末涂层致密,耐蚀、耐磨性好,有很好的耐金属间磨损性能,而且喷焊过程时间相对短,对本体和防磨套的热影响相对比较小。防磨套与本体之间采用间隙配合,这样防磨套与本体之间会有钻井液通过,可以进行自润滑,很好降低它们之间磨损程度。防磨套的4条带上安装可换摩擦块,摩擦块镶装在本体的4条带上后,用螺钉固定。摩擦块在被磨损后更换方便,不需要把防磨接头从钻杆卸下,只需松开固定摩擦块的螺钉,抽出摩擦块,然后换上新的,再固定好即可,非常方便,而且4条带上镶耐磨块位置沿轴向加工燕尾槽,这种结构摩擦块能够很好地固定在4条带上,安装牢靠,所有操作只需一人在井台上操作即可完成。所安装的耐磨块加工成本远远低于整体挂胶耐磨套所需成本,经济实用。(3)加工时注意事项:在喷焊前要对本体及防磨套基体进行喷焊试验,以求达到最佳喷焊效果。对容易变形的基体要留有加工余量,以防废品出现。防磨套喷焊后的硬度要小于本体的喷焊后硬度,防止本体先与防磨套磨损。本体和防磨套喷焊后要进行整体探伤检验,防止喷焊后基体受到损伤。四条带上的可换摩擦块最好3实际使用情况该防磨接头加工完成后分别在吉林油田和川东北钻井中使用,根据井队反映情况在下井50h后进行了一次升井检验中只发现耐磨块边角有磨损情况外,未发现与下井前有何不同。本体和耐磨套喷焊处只是受了轻微磨损不影响继续使用。螺母固定可靠也未见松动。一种新型钻杆防磨接头@杨君$山东胜油钻采机械有限公司!山东东营257000 @赵厚良$山东胜油钻采机械有限公司!山东东营257000为了有效地减少水平井和大位移井钻井过程中钻杆转动对上部套管磨损和减少这种转动磨损造成的摩擦阻力,设计开发一种使用方便、经济、可循环利用、低加工成本的新型防磨接头。