[实用新型]一种用于水平井造斜用钻杆的串接式短节

说明书

本发明公开了一种用于水平井造斜用钻杆的串接式短节，包括相对水平井而言的传动部分和轴承支撑部分；其中，传动部分包括：公接头(2)、锁套(6)、外壳体(3)、对接接头(11)；轴承支撑部分包括环抱固定在所述钻杆短节外任意位置的轴承。本发明通过公接头与锁套的卡接周向限位传递扭矩，再通过可拆卸固定在锁套外部的对接接头与公接头前端直杆部分旋接形成轴向限位防止钻杆短节间发生窜动。公接头后部球头与锁套万向连接保证钻杆短节旋转至一定角度完成水平井造斜作业。本发明适应井壁的走向克服井壁的阻力保证钻进平稳。本发明的外部设有与水平井壁相抵接的轴承，将滑动阻力变成了滚动阻力降低了钻杆所受摩阻扭矩。

技术领域

本发明涉及水平井钻具的设计制造领域，更具体地说，涉及一种用于水平井造斜用钻杆的串接式短节。

背景技术

水平井是最大井斜角达到或接近90°(一般不小于86°)，并在目的层中维持一定长度的水平井段的特殊井。有时为了某种特殊的需要，井斜角可以超过90°，“向上翘”。一般来说，水平井适用于薄的油气层或裂缝性油气藏，目的在于增大油气层的裸露面积。在钻井钻进的过程中，为了适应井壁的走向钻杆应旋转一定角度进行的作业，并需要克服井壁的阻力保证钻进平稳。其中钻杆短节作为钻杆中的损耗件存在短节更换麻烦、工作效率低等问题。随着水平井数量、水平段长度的不断增加钻进过程中还存在钻杆所受摩阻扭矩较大等难题。

发明内容

本发明的目的是解决钻杆短节更换麻烦，受摩阻扭矩较大，工作效率低等问题。

为了达到上述目的，本发明提供一种用于水平井造斜用钻杆的串接式短节，包括前部为直杆段后部为球头的公接头、前端球形腔容纳所述球头的锁套，以及套接在所述公接头直杆段的末端外部并在所述球头前端形成环形端盖卡住所述球头的所述外壳体。所述外壳体的后部为筒形壳体，可拆卸的套接在所述锁套的外部；所述锁套的后端设置容纳所述公接头直杆段的柱孔，并通过端侧可拆卸方式套接的对接接头实现短节的依次连接；所述对接接头设置螺纹孔用于旋接所述公接头直杆段上的螺纹段。所述公接头和所述锁套设置有贯穿的中心孔。所述外壳体、所述锁套及所述对接接头整体外周面在一个环形段上通过周向间隔设置的滚动体套接了轴承套。配合连接的所述锁套和所述公接头的球头部分在周向上间隔设置了容纳钢球的槽口。

为了更好的传递钻杆的转动扭矩，所述公接头直杆段与所述锁套可拆卸的套接在一起，优选的是，所述锁套后端的柱孔内设置若干键槽用于卡接所述公接头直杆段上对应的键。

所述滚动体和所述轴承套可组合设置在所述外壳体、所述锁套及所述对接接头整体外周面上的任意位置处，考虑到钻杆短节的外径与水平井壁的间隙有限，故所述锁套的外径应最接近钻杆的外径，优选的是，所述滚动体与所述轴承套设置在所述外壳体与所述对接接头之间的所述锁套外周处。

为保证所述公接头与所述锁套在周向上同步传动、并绕所述球头的球心在一定角度范围内旋转，优选的是，所述锁套和所述公接头的球头的槽口的上部为轴向开设的长圆状槽、下部为容许所述钢球通过的通孔。

所述滚动体有多种形式，例如滚珠、滚针等等，为提高机械传递效率和降低机械性损伤，优选的是，所述滚动体为滚针。

所述公接头和所述锁套内贯穿的中心孔供钻井液流通用，因所述公接头与所述锁套是绕球头的球心转动的，为了不影响钻井液流通量及流通速率，其中一种优选的方式是，所述公接头的中心孔后段逐渐扩大成喇叭口。

因串接的所述短节之间的中心孔中流通有钻井液，故在钻井液流通的部分上应设有密封装置，优选的是，所述公接头直杆的前端设有第一密封圈，所述公接头球头与所述锁套半球窝状口连接处的后端设有第二密封圈。

所述第一密封圈和所述第二密封圈的种类有V型、Y型和O型等，为了便于安装和拆卸，优选的是，所述第一密封圈和所述第二密封圈均为O型密封圈。