一种定向螺杆扶正器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种定向螺杆扶正器，应用于石油钻井技术领域，适用于长水平段非常规水平井的定向钻进。
【背景技术】
[0002]随着国际能源需求的增长，为加大对各类复杂断块油藏及非常规油藏的开发，提高采收率，大位移水平井技术得到越来越广泛的应用，尤其近几年长水平段非常规水平井钻井技术发展迅速，区域涉及中原、胜利、四川、陕北等地，非常规水平井水平段长段基本都在100m以上，经地层对比及岩肩录井分析，经常需要在井斜90°?95°以内的水平段进行定向轨迹控制，确保钻头最大限度地在油层中穿行，以提高油层钻遇率。由此带来的钻井难点及风险也越来越大，大井斜长水平段使用现有的螺杆钻具扶正器，已经不能满足水平井钻进技术的发展需求，钻井效率低，频繁出现托压现象，井下粘卡事故频发。
[0003]ZL200820080664.3公布了一种半片式单弯螺杆扶正器，该扶正器包括三个扶正块，底边一块，侧边两块，且底边扶正器厚度要比侧边厚5-20mm，三个扶正块沿轴向以螺旋形焊接在单弯螺杆外壁底部。该扶正器应用较为普遍，经现场应用，存在与井壁支点多，接触面大，定向工具面较为稳定等优点，但随着使用时间延长，存在以下不足:(1)较厚的底边扶正块影响大斜度井眼岩肩的排出，岩肩易在底边扶正块附近堆积，托压现象得不到缓解；⑵定向钻进过程中，因螺旋扶正器与井壁接触面大，摩擦阻力大，使用后期定向工具面稳定的优势逐渐消失，工具面摆放不到位，影响定向效果。
[0004]ZL201220637922公布了一种螺杆钻具扶正器结构，扶正块数量为三个或三个以上，呈直棱柱状，与螺杆钻具本体为一体式结构，经现场应用，该螺杆扶正器为直棱结构，与井壁支点多、井底岩肩易排出等优点，但也存在以下不足:⑴此类扶正器结构因扶正器数量较多且未进行减摩处理，摩阻较大，不适宜定向钻进；⑵扶正器表面未进行防磨处理，使用寿命受限。
【发明内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种定向螺杆扶正器，其能克服长水平段水平井定向钻进过程中易出现的钻进效率低、频繁出现托压、井下粘卡事故频发等问题，且不影响螺杆实际造斜率。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为:
[0007]一种定向螺杆扶正器，包括螺杆钻具的传动轴，所述传动轴在靠近井眼低边的外壁上设置有两个沿其轴向延伸的直棱状的扶正块，两扶正块与井眼低边构成的腔道形成导流槽，两扶正块外表面上均设置有滚珠槽，滚珠槽内嵌设有滚珠。
[0008]所述两扶正块一体设置在所述传动轴上。
[0009]所述扶正块长250-350臟，宽80-1 1mm,厚10_20mm，两扶正块之间的夹角为80° -100°，扶正块两端均设置有倒角斜面，倒角斜面与扶正块外表面的夹角为10。-30。。
[0010]所述滚珠槽在扶正块外表面上沿扶正块长度方向布置有两排，每排有七个滚珠槽。
[0011]所述述导流槽的宽度为60-100mm。
[0012]所述滚珠直径为15-20mm。
[0013]本实用新型的螺杆钻具传动轴在靠近井眼低边的外壁上设置有两个沿其轴向延伸的直棱状的扶正块，两扶正块上部与井眼高边有较大的环形空间，同时两扶正块下部与井眼低边形成导流槽，导流槽能够将岩肩及时清除，避免大斜度井眼螺杆扶正器附近岩肩堆积，有效缓解托压，提高定向造斜效果；两扶正块均在传动轴的外表面上均布有滚珠槽，滚珠槽内安装有滚珠，在大斜度井、水平井定向钻进过程中可以将钻具与井壁之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，有利于扭矩释放，减小摩阻，有效避免钻具粘卡、托压等现象发生，极大提高定向机械钻速及定向效果。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型实施例的整体结构示意图。
[0015]图2为图1中A-A剖视图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0017]如图1、图2所示，一种定向螺杆扶正器，包括螺杆钻具的传动轴1，传动轴I在靠近井眼低边7的外壁上设置有两个沿其轴向延伸的直棱状的扶正块2，两扶正块2与井眼低边7构成的腔道形成导流槽5，两扶正块2上部与井眼高边6有较大的环形空间，导流槽5的宽度为60-100_，导流槽5能够将岩肩及时清除，避免大斜度井眼螺杆扶正器附近岩肩堆积，有效缓解托压，提高定向造斜效果。两扶正块2外表面上均设置有滚珠槽3，滚珠槽3内嵌设有滚珠4。扶正块2有五个面，扶正块2左右两侧的面为侧面，前后两端的面为端面，远离传动轴I的一个面为外表面。
[0018]两扶正块2 —体设置在传动轴I上，传动轴I与两个扶正块2进行一体化加工，不需要焊接，整体牢固。扶正块长250-350臟，宽80-110臟，厚10_20mm，两扶正块之间夹角为80° -100°，两扶正块2中间留够宽间隙的导流槽5，同时不会影响螺杆造斜率。扶正块2两端均设置有倒角斜面，倒角斜面与扶正块外表面的夹角为10° -30°。
[0019]滚珠槽3在扶正块2外表面上沿扶正块长度方向布置有两排，每排有七个滚珠槽3，滚珠槽3为球面孔，其外表面孔径小，内表面孔径大，用于定位滚珠4，使之不会脱落。滚珠4采用钢制成，滚珠4表面镶有硬质合金层，其可以防止快速磨损，提高滚珠耐磨性及使用寿命。滚珠4直径为15-20mm。
【主权项】
1.一种定向螺杆扶正器，包括螺杆钻具的传动轴，其特征在于:所述传动轴在靠近井眼低边的外壁上设置有两个沿其轴向延伸的直棱状的扶正块，两扶正块与井眼低边构成的腔道形成导流槽，两扶正块外表面上均设置有滚珠槽，滚珠槽内嵌设有滚珠。2.根据权利要求1所述的定向螺杆扶正器，其特征在于:所述两扶正块一体设置在所述传动轴上。3.根据权利要求1所述的定向螺杆扶正器，其特征在于:所述扶正块长250-350mm，宽80-110_1，厚10-20111111，两扶正块夹角为80° -100°，扶正块两端均设置有倒角斜面，倒角斜面与扶正块外表面的夹角为10° -30°。4.根据权利要求1所述的定向螺杆扶正器，其特征在于:所述滚珠槽在扶正块外表面上沿扶正块长度方向布置有两排，每排有七个滚珠槽。5.根据权利要求1所述的定向螺杆扶正器，其特征在于:所述导流槽的宽度为60-100mmo6.根据权利要求1所述的定向螺杆扶正器，其特征在于:所述滚珠直径为15-20mm。
【专利摘要】本实用新型涉及一种定向螺杆扶正器，包括传动轴，传动轴在靠近井眼低边的外壁上设置有两个沿其轴向延伸的直棱状的扶正块，两扶正块外表面上均设置有滚珠槽，滚珠槽内嵌设有滚珠，两扶正块与井眼低边构成的腔道形成导流槽。本实用新型两扶正块上部与井眼高边有较大的环形空间，同时两扶正块与井眼低边构成的腔道形成导流槽，能够将岩屑及时清除，避免大斜度井眼螺杆扶正器附近岩屑堆积，有效缓解托压，提高定向造斜效果；扶正块外表面上设置的滚珠槽内嵌设有滚珠，在大斜度井、水平井定向钻进过程中可以将钻具与井壁之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，有利于扭矩释放，减小摩阻，有效避免钻具粘卡、托压等现象发生，极大提高定向机械钻速及定向效果。
【IPC分类】E21B17/10
【公开号】CN204782824
【申请号】CN201520411605
【发明人】沈国兵, 耿燕, 王安广, 王志远, 樊云鹏, 王成帅
【申请人】中石化石油工程技术服务有限公司, 中石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年6月15日