[实用新型]非旋转钻杆保护器

说明书

本实用新型涉及一种石油钻井中的钻具，尤其是在石油钻杆上使用的降低套管磨损的非旋转钻杆保护器。

在钻井过程中，钻杆(工具短节)进入套管时和套管发生接触，产生摩擦，就会使扭矩和摩阻增加，套管发生磨损。尤其是在钻深井超深井、水平井和大位移井的时候，套管磨损是一个不容忽视的问题。

套管磨损的失效机理是研磨磨损和胶粘磨损，这是由于钻杆在有磨粒的泥浆环境中，在侧向力的推动下，紧贴在套管壁上旋转和滑动而产生的。对此一直没有有效的解决方案，例如打水平井时，只能用钻头逐渐弯向水平、使钻杆贴在井壁上，势必会增加钻杆对井壁的摩擦扭矩，容易把套管磨穿，形成事故。也有将橡胶直接包在钻杆上，由于橡胶与接头之间的摩擦大，降扭的效果不明显，而且合成橡胶常会“破碎”失效。

本实用新型的目的在于：提供一种非旋转钻杆保护器，使其可有效地降低钻杆对套管的磨损，同时降低钻杆旋转时与井壁或套管的摩擦扭矩和摩阻。

本实用新型的目的是采用下述技术方案实现的：一种由滑套、内滑套、止推套、上止推箍和下止推箍组成的非旋转钻杆保护器，该非旋转钻杆保护器安装在钻杆上，其内滑套由上止推箍和下止推箍固定在钻杆上。止推套和上止推箍的端面用螺钉紧固后卡在内滑套的上端面，内滑套与滑套之间有间隙。下止推箍卡在内滑套的下端面，下止推箍的锥面与内滑套的锥面贴紧。

所述的内滑套为低摩擦热塑性聚合物内滑套，滑套为低摩擦热塑性聚合物滑套，止推套为低摩擦热塑性聚合物止推套。

由于采用上述技术方案，使本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

1、本实用新型非旋转钻杆保护器在工作时，其滑套和内滑套之间形成一个“液力轴承”来承受钻杆和套管之间的相对转动，从而避免了钻杆和套管之间的直接接触，降低了扭矩和摩阻，保护了套管。

请参见图2A所示，当不使用非旋转钻杆保护器时，在侧向力的推动下，钻杆接头7和套管壁8接触，它们之间除了轴向的滑动还有相对快速的转动，在有磨粒的泥浆中，套管很容易被磨损。使用非旋转钻杆保护器后，由于滑套3外径比钻杆接头7大，所以滑套3与套管内壁8接触，钻杆和套管脱离，见图2B所示。内滑套由上下止推箍固定在钻杆上，滑套在侧向力的作用下贴在套管壁上，钻杆和套管之间的相对转动转化到了滑套和内滑套之间。滑套与内滑套之间有一定的间隙，钻杆带动内滑套转动时，形成润滑膜，滑套与内滑套组成一个“液力轴承”。如果在超载情况下“液力轴承”失效，由于滑套和内滑套由低摩擦热塑性聚合物制成，其材料本身良好的低摩擦和自润滑特性，使二者之间的摩擦系数相对于钻杆与套管之间的摩擦也会低得多。同时，钻杆和套管之间的轴向移动也被滑套和套管之间的滑动所代替。这样就使得套管的磨损可以大大减轻，同时降低了扭矩和摩阻。

2、滑套和内滑套(即“液力轴承”)主要由高性能热塑料加工而成，该材料不仅具有低摩擦自润滑特性，而且具有良好的机械性能，所以，它不会出现合成橡胶普遍遇到的“破碎”失效，而且具有更高的工作温度和更好的摩擦特性。

3、本实用新型非旋转钻杆保护器安装在钻杆上，不占用钻杆长度空间，不影响钻杆的强度和刚度，可以根据需要安装任意数量，以保证钻杆与套管完全不接触，方便灵活。

4、本实用新型非旋转钻杆保护器装卸方便，无需专用的装卸工具和特殊的技术，操作简单、快捷。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1是本实用新型非旋转钻杆保护器的结构图

图2A是不使用非旋转钻杆保护器时钻杆和套管接触示意图

图2B是使用非旋转钻杆保护器时钻杆和套管脱离接触示意图

图中，1．钻杆    2．下止推箍    3．滑套     4．内滑套

      5．止推套  6．上止推箍    7．钻杆接头 8．套管壁

图1所示为本实用新型非旋转钻杆保护器的一个实施例，该非旋转钻杆保护器安装在钻杆1上，由滑套3、内滑套4、止推套5、上止推箍6和下止推箍2组成。其内滑套4由上、下止推箍6、2固定在钻杆1上，止推套5和上止推箍6的端面用螺钉紧固后卡在内滑套4的上端面。止推套5可防止内滑套4的上下窜动。滑套3套在内滑套4的外圆周面上，内滑套4与滑套3之间有间隙。下止推箍2卡在内滑套4的下端面，下止推箍2的锥面与内滑套4的锥面贴紧。

本实用新型结构中的内滑套4为低摩擦热塑性聚合物内滑套，滑套3为低摩擦热塑性聚合物滑套，止推套5为低摩擦热塑性聚合物止推套。