专利名称:深井及超深井高寿命稳定器的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及一种石油钻井井底钻具组合稳定器。
背景技术:
钻探石油油气井时,在钻铤柱上的适当位置安放一定量的稳定器,可组成各种型式的井底钻具组合。
稳定器的功能在于控制井眼轨迹、,平整井壁,并兼有一定的扩眼作用。稳定器可以满足钻直井防斜,纠斜的要求,在钻定向井和水平井时起到井眼轨迹控制作用,稳定器还能提高钻头的工作稳定性。因此,稳定器是井底钻具组合中的必备组元,是钻井过程必须使用的井下工具。
对深井和超深井,钻井工况条件极为恶劣。常规的镶嵌硬质合金块稳定器通常寿命为几百小时,最长寿命也不过1200h~1400h,寿命很低,严重影响钻井生产正常进行。
发明内容
本实用新型的目的在于提供深井及超深井高寿命稳定器,该稳定器设计合理,性能可靠,能适应钻井条件要求,避免了硬质合金块的脱落和折断,其寿命比探区最高使用寿命稳定器提高30~50%。
深井及超深井高寿命稳定器,主要由本体、导入端、扶正段、尾随端及两端的螺纹接头组成,所述扶正段上有泥浆过流槽、扶正棱等,其特征在于,所述导入端和扶正棱采用耐磨表面,所述耐磨表面由基体、硬质合金块及耐磨材料组成,其厚度不小于2mm。
本实用新型尾随端和螺纹接头间还有一应力分散槽,该设计可将螺纹接头的峰值应力降低25.7%。
在导入端和扶正棱的耐磨表面上,采用由基体、硬质合金块、耐磨材料组成的结构。可采用较大直径、较大高度的梅花型硬质合金块;耐磨层厚度大于或等于2mm;扶正棱下半段与导入端的硬质合金块的密集度(合金块所占面积/扶正棱面积)比上半段增大;扶正段整个表面上,硬度达到HRC60以上。
本实用新型本体材料采用高强度合金钢锻造,整体调质。为增加稳定器的运转平稳性,采用50°~65°的螺旋首尾相间角。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于稳定器本体材料采用高强度合金钢锻造,整体调质;泥浆过流槽底为连续圆滑曲线,流道通畅;较大的螺旋首尾相间角,提高了稳定器运转平稳性;较宽的扶正棱,降低其磨损速度;扶正棱下半段和导入端,采用密集的硬质合金块镶嵌,极大地强化了耐磨性;在硬质合金块周围堆焊耐磨材料,增强基体材料耐磨性,有效地减少硬质合金块脱落和折断;加工出应力分散槽,较大幅度降低螺纹接头峰值应力。
图1是本实用新型结构示意图图2是本实用新型扶正棱耐磨表面示意图图3是常规稳定器扶正棱耐磨表面示意图具体实施方式
参见图1、图2。
深井及超深井高寿命稳定器,主要由本体1、导入端2、扶正段、尾随端6及两端的螺纹接头8组成,所述扶正段上有泥浆过流槽3、扶正棱4等,其特征在于,所述导入端2和扶正棱4采用耐磨表面,所述耐磨表面由基体9、硬质合金块5及耐磨材料10组成,其厚度不小于2mm,所述尾随端6和螺纹接头8间有一应力分散槽7。
参见图2。在本实用新型扶正棱的耐磨表面上,采用由基体9、硬质合金块5、耐磨材料10组成的结构。
参见图3。常规稳定器扶正棱的表面仅由基体9和硬质合金块5组成,基体未作表面强化,硬质合金块的密集度通常不大于23%。
本实用新型的设计思想可延伸到任何型号的稳定器上。在具体实施时应保证材料性能,应严格控制热处理质量、硬质合金块镶嵌质量和耐磨层堆焊质量,只有这样才能确保本实用新型的高寿命。
权利要求1深井及超深井高寿命稳定器,主要由本体(1)、导入端(2)、扶正段、尾随端(6)及两端的螺纹接头(8)组成,所述扶正段上有泥浆过流槽(3)、扶正棱(4)等,其特征在于,所述导入端(2)和扶正棱(4)采用耐磨表面,所述耐磨表面由基体(9)、硬质合金块(5)及耐磨材料(10)组成,其厚度不小于2mm。
2如权利要求1所述的稳定器,其特征在于,本实用新型在尾随端(6)和螺纹接头(8)间有一应力分散槽(7)。
专利摘要本实用新型涉及深井及超深井高寿命稳定器,该稳定器主要由本体、导入端、扶正段、尾随端及两端的螺纹接头组成,所述扶正段上有泥浆过流槽、扶正棱等,其特征在于,所述导入端和扶正棱采用耐磨表面,所述耐磨表面由基体、硬质合金块及耐磨材料组成,其厚度不小于2mm,在尾随端和螺纹接头间还有一应力分散槽。本实用新型设计合理,性能可靠,能适应钻井条件要求,避免了硬质合金块的脱落和折断,其寿命比探区最高使用寿命稳定器提高30~50%。
文档编号E21B17/00GK2761812SQ200420061789
公开日2006年3月1日 申请日期2004年10月26日 优先权日2004年10月26日
发明者骆发前, 吕瑞典, 王书琪, 龚建文, 魏建才, 高林, 苏建文, 汤平汉, 叶永彪, 谢居良 申请人:塔里木石油勘探开发指挥部工程技术服务公司