一种用于大曲率井眼施工用的柔性短节的制作方法

本实用新型专利涉及石油开采配件领域，更具体的是涉及一种用于大曲率井眼施工用的柔性短节。

背景技术：

常规api钻杆，现特指5-1/2”套管内可下入的本体外径73mm、接箍外径105mm，壁厚9.19mm、钢级g105钻杆。该钻杆长度一般9.60m一根，在大曲率井眼内，靠自身的钢材弹性实现弯曲，井眼曲率升高，钻杆弯曲程度升高。施工过程中会造成应力集中。在旋转过程中有发生疲劳破坏的风险，造成钻杆断裂，施工极不安全。

因此在大曲率井眼施工过程中，需要一种可以有效释放应力的钻杆取代品。

技术实现要素：

本实用新型专利提供了一种用于大曲率井眼施工用的柔性短节，以解决背景技术中所存在的问题，通过组合形成钻具组合，可实现曲率半径最小9.55m，造斜率最大6°/m的井眼要求，能够满足目前及未来小井眼侧钻短半径水平井钻井施工需求。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于大曲率井眼施工用的柔性短节，包括外筒、中筒和内筒；所述外筒的左端设有内螺纹结构，右端设有外螺纹结构；所述中筒的左端设有内螺纹结构，右端设有扩径段；所述内筒的左端设有球头体，右端设有外螺纹结构；所述外筒的右端与中筒的左端螺纹相接；所述外筒的右端与中筒的内部设有与球头体相适配的凹槽；所述内筒的球头体卡嵌于外筒和中筒的凹槽中。

作为优化，所述扩径段从内向外呈扩径状结构，使内筒在中筒内部径向方向上有3°的活动范围。

作为优化，所述球头体上环绕等距的开设有若干的限位槽；所述限位槽内设有钢珠。

作为优化，所述中筒上开设有与限位槽数量位置相匹配的螺钉孔；所述螺钉孔内设有挤压限位槽内钢珠的螺钉。

作为优化，所述球头体与外筒相接处设有第一密封，球头体与中筒相接处设有第二密封。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1．中筒通过螺钉、钢珠和限位槽的配合对内筒进行周向限位。使内筒不能进行周向转动，保证扭矩的上下传递。

2．外筒和中筒对内筒进行径向限位。使内筒在径向只能有3°活动范围，保证大曲率施工过程中，径向应力得到有效释放。

3．中筒和内筒间加密封圈，实现管内外的第一级密封，外筒与内筒间加密封圈，实现管内外的第二级密封。保证施工过程中管内的高压流体流动，保证流体能量不泄漏。

4．三筒组合形成柔性短节，长度0.5m-1m，每节可弯曲3°。组合形成钻具组合，可实现曲率半径最小9.55m，造斜率最大6°/m的井眼要求，能够满足目前及未来短半径施工需求。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图。

图2为本实用新型的爆炸图。

图3是本实用新型的剖视图。

附图标记：外筒1、中筒2、内筒3、限位槽4、螺钉孔5、第一密封6、第二密封7、扩径段8、球头体9。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

一种用于大曲率井眼施工用的柔性短节，包括外筒1、中筒2和内筒3；所述外筒1的左端设有内螺纹结构，右端设有外螺纹结构；所述中筒2的左端设有内螺纹结构，右端设有扩径段8；所述内筒3的左端设有球头体9，右端设有外螺纹结构；所述外筒1的右端与中筒2的左端螺纹相接；所述外筒1的右端与中筒2的内部设有与球头体9相适配的凹槽；所述内筒3的球头体9卡嵌于外筒1和中筒2的凹槽中。

所述扩径段8从内向外呈扩径状结构，使内筒3在中筒2内部径向方向上有3°的活动范围。

所述球头体9上环绕等距的开设有若干的限位槽4；所述限位槽4内设有钢珠。所述中筒2上开设有与限位槽4数量位置相匹配的螺钉孔5；所述螺钉孔5内设有挤压限位槽4内钢珠的螺钉。通过螺钉孔5内的螺钉卡嵌于球头体9上的限位槽4中，以保证内筒3不能进行周向转动，确保扭矩的上下传递。同时通过限位槽4内的钢珠以保证内筒3在中筒2内部径向方向上有一定的活动范围。

所述球头体9与外筒1相接处设有第一密封6，球头体9与中筒2相接处设有第二密封7。中筒和内筒间加密封圈，实现管内外的第一级密封，外筒与内筒间加密封圈，实现管内外的第二级密封。保证施工过程中管内的高压流体流动，保证流体能量不泄漏。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

技术特征：

1.一种用于大曲率井眼施工用的柔性短节，其特征在于：包括外筒（1）、中筒（2）和内筒（3）；所述外筒（1）的左端设有内螺纹结构，右端设有外螺纹结构；所述中筒（2）的左端设有内螺纹结构，右端设有扩径段（8）；所述内筒（3）的左端设有球头体（9），右端设有外螺纹结构；所述外筒（1）的右端与中筒（2）的左端螺纹相接；所述外筒（1）的右端与中筒（2）的内部设有与球头体（9）相适配的凹槽；所述内筒（3）的球头体（9）卡嵌于外筒（1）和中筒（2）的凹槽中。

2.根据权利要求1所述的一种用于大曲率井眼施工用的柔性短节，其特征在于：所述扩径段（8）从内向外呈扩径状结构，使内筒（3）在中筒（2）内在径向方向上有3°的活动范围。

3.根据权利要求1所述的一种用于大曲率井眼施工用的柔性短节，其特征在于：所述球头体（9）上环绕等距的开设有若干的限位槽（4）；所述限位槽（4）内设有钢珠。

4.根据权利要求3所述的一种用于大曲率井眼施工用的柔性短节，其特征在于：所述中筒（2）上开设有与限位槽（4）数量位置相匹配的螺钉孔（5）；所述螺钉孔（5）内设有挤压限位槽（4）内钢珠的螺钉。

5.根据权利要求1所述的一种用于大曲率井眼施工用的柔性短节，其特征在于：所述球头体（9）与外筒（1）相接处设有第一密封（6），球头体（9）与中筒（2）相接处设有第二密封（7）。

技术总结
本实用新型公开了一种用于大曲率井眼施工用的柔性短节，包括外筒、中筒和内筒；所述外筒的左端设有内螺纹结构，右端设有外螺纹结构；所述中筒的左端设有内螺纹结构，右端设有扩径段；所述内筒的左端设有球头体，右端设有外螺纹结构；所述外筒的右端与中筒的左端螺纹相接；所述外筒的右端与中筒的内部设有与球头体相适配的凹槽；所述内筒的球头体卡嵌于外筒和中筒的凹槽中。与现有技术相比本实用新型的有益效果是：通过三筒组合形成柔性短节，再形成钻具组合，可实现曲率半径最小9.55m，造斜率最大6°/m的井眼要求，能够满足目前及未来小井眼侧钻短半径水平井钻井施工的需求。

技术研发人员：兰友根;尚朝锋;杨波;张守斌;刘建民;高克杰;李睿
受保护的技术使用者：山东科瑞石油技术有限公司
技术研发日：2020.04.23
技术公布日：2020.06.23