一种提高套管井内钻杆接头抗磨性能的方法及抗磨接头的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种提高套管井内钻杆接头抗磨性能的方法及抗磨接头，属于油田钻井工具的抗磨技术领域。
【背景技术】
[0002]随着石油工业的发展，深井、定向井和大位移井数量越来越多。在钻井过程中，由于时间长，起下钻次数多，钻杆作用在套管上的侧向力大，引起的套管和钻柱摩擦与磨损问题越来越突出，尤其是技术套管的磨损问题已成为钻井界的技术难题。由此引起的严重后果如下:一是抗挤强度降低，容易造成套管被挤毁，至使井眼报废或局部井段报废；二是抗内压强度降低，磨损套管抗内压强度降低，甚至磨穿而不能承受内压。在井控及中途测试时，易造成套管破裂、地面窜气的风险，造成井下扭矩过高断钻具、遇阻卡钻、井漏等复杂事故。
[0003]现用常规的防磨接头的防磨材料在井身结构简单，一般研磨性的环境中可以实现保护套管的作用，但在研磨性较强的地层，或是井身结构复杂的环境中，常规的防磨接头材料已经不能满足使用条件要求。并且常规的防磨接头没有过水槽，使用过程中导致岩屑运移不便。同时当提拉钻柱时，防磨套在井下除了会受到径向摩擦力，还有会受到较大的轴向力，常规的防磨套很容易在此过程中脱落，导致井下事故。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，提供一种提高套管井内钻杆接头抗磨性能的方法及抗磨接头，以解决钻杆与套管之间相互磨损严重的问题，从而克服现有技术的不足。
[0005]本发明的技术方案:
本发明的一种提高套管井内钻杆接头抗磨性能的方法为，该方法是在接头本体上增设防磨套以提高钻杆接头的强度；防磨套是在聚四氟乙烯中加入二硫化钥、碳粉以及锡青铜压制成形，可耐250°C高温，摩擦系数小于0.1 ;防磨套内孔与接头本体外圆间隙配合，接头本体上安装防磨套的部位设有防磨涂层，防磨涂层通过激光熔覆技术均匀涂在接头本体上安装防磨套的部位上。
[0006]前述方法中，所述接头本体上加工有限位凸台和外螺纹，防磨套通过限位凸台和外螺纹上管螺母限制防磨套轴向移动。
[0007]前述方法中，所述防磨套两端的接头本体上套有耐磨环，通过耐磨环将防磨套两端与接头本体隔开，防止防磨套两端直接与接头本体摩擦。
[0008]前述方法中，所述管螺母上设有螺钉孔，接头本体的外螺纹上设有螺纹孔，通过紧固螺钉将管螺母与接头本体锁死，防止管螺母从接头本体上的外螺纹退扣。
[0009]前述方法中，所述防磨套的外圆上设有一组螺旋过水槽，通过螺旋过水槽在井内形成强烈旋流，提高携带岩屑举升能力。
[0010]根据上述方法构成的本发明的一种抗磨接头为，该抗磨接头包括接头本体；接头本体上设有限位凸台和外螺纹，外螺纹上设有管螺母，限位凸台与限位凸台之间的接头本体上设有防磨套。
[0011]前述抗磨接头中，所述防磨套与限位凸台之间以及防磨套与管螺母之间均设有耐磨环。
[0012]前述抗磨接头中，所述管螺母上设有螺钉孔，螺钉孔内设有紧固螺钉；接头本体的外螺纹上设有螺纹孔，紧固螺钉与螺纹孔连接。
[0013]前述抗磨接头中，所述防磨套的外圆上设有一组螺旋过水槽。
[0014]与现有技术相比，本发明的防磨套外表面设有螺旋形过水槽，钻井液通过时，产生强烈旋流，提高携带岩屑举升能力。防磨套采用聚四氟乙烯添加二硫化钥，碳粉以及锡青铜，耐高温250°C，耐磨损，摩擦系数小于0.1，耐酸、碱、氧化剂。具有良好的回弹性、耐磨损、抗冲击、抗撕裂、抗疲劳性能，使用寿命长。接头本体上安装防磨套的部位涂有防磨涂层，防磨涂层是通过激光熔覆技术均匀涂在本体上安装防磨套的部位上，使用激光熔覆技术的涂层致密、耐蚀、耐磨性好，有很好的耐磨损性能。接头本体与管螺母通过螺纹连接，并通过锁紧螺钉锁死，防止螺纹退扣，确保在较大的侧向力和轴向力的作用下防磨套不会移位或者脱落。本发明结构简单，更换防磨套方便。
【附图说明】
[0015]图1是本发明的结构示意图；
图2是接头本体的结构示意图；
图3是接头本体上各部件的安装位置示意图。
[0016]附图中的标记为:1-接头本体，2-防磨套，3-防磨涂层，4-限位凸台，5-外螺纹，6-管螺母，7-耐磨环，8-螺钉孔，9-螺纹孔，10-紧固螺钉，11-螺旋过水槽。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。
[0018]本发明的一种提高套管井内钻杆接头抗磨性能的方法为，如图1-3所示，该方法是在接头本体I上增设防磨套2以提高钻杆接头的强度；防磨套2是在聚四氟乙烯中加入二硫化钥、碳粉以及锡青铜压制成形，可耐250°C高温，摩擦系数小于0.1 ;防磨套2内孔与接头本体I外圆间隙配合，接头本体I上安装防磨套的部位涂有防磨涂层3，防磨涂层3通过激光熔覆技术均匀涂在接头本体I上安装防磨套的部位。接头本体I上加工有限位凸台4和外螺纹5，防磨套2通过限位凸台和外螺纹5上管螺母6限制防磨套2轴向移动。防磨套2两端的接头本体I上套有耐磨环7，通过耐磨环7将防磨套2两端与接头本体I隔开，防止防磨套2两端直接与接头本体I摩擦。管螺母6上设有螺钉孔8，接头本体I的外螺纹5上设有螺纹孔9，通过紧固螺钉10将管螺母6与接头本体I锁死，防止管螺母6从接头本体I上的外螺纹5退扣。防磨套2的外圆上设有一组螺旋过水槽11，通过螺旋过水槽11在井内形成强烈旋流，提高携带岩屑举升能力。
[0019]根据上述方法构成的本发明的一种抗磨接头为，该抗磨接头包括接头本体I ;接头本体I上设有限位凸台4和外螺纹5，外螺纹5上设有管螺母6，限位凸台4与限位凸台4之间的接头本体I上设有防磨套2。防磨套2与限位凸台4之间以及防磨套2与管螺母6之间均设有耐磨环7。管螺母6上设有螺钉孔8，螺钉孔8内设有紧固螺钉10 ;接头本体I的外螺纹5上设有螺纹孔9，紧固螺钉10与螺纹孔9连接。防磨套2的外圆上设有一组螺旋过水槽11。
实施例
[0020]如图1-3所示。包括圆柱状接头本体I,接头本体I的一端设有连接钻杆的外锥螺纹，另一端设有连接钻杆的内锥螺纹，由于连接处具有较大的轴向连接压力，故接头两端采用可承受较大的轴向压力的锥螺纹以延长接头的使用寿命。接头本体I中间套有防磨套2，防磨套2的两侧设有两个耐磨环7，以保证防磨套2两个端面的耐磨性。防磨套2的一端通过限位凸台4限定位置，防磨套2的另一端通过管螺母6限定位置，管螺母6与接头本体I靠螺纹连接，通过锁紧螺钉10将管螺母6与接头本体I锁死，防止管螺母6从接头本体I上外螺纹5上退扣。接头本体I安装防磨套的部位上覆焊防磨涂层3，防磨涂层3通过激光熔覆技术均匀涂在接头本体I上安装防磨套的部位，使用激光熔覆技术的-涂层致密、耐蚀、耐磨性好,有很好的耐磨损性能,而且激光熔覆过程相对较短,对接头本体I的热影响相对较少。防磨套2的作用是:在钻杆转动时，接头本体I与钻杆一起旋转，由于接头本体I上安装防磨套的部位覆焊摩擦系数小于0.1的防磨涂层3，以减小防磨套2内壁与接头本体I外圆的转动摩擦从而降低了起下钻及旋转钻具过程对套管的磨损和损害。防磨套2外面设有螺旋过水槽11，钻井液通过螺旋过水槽11时，会产生强烈旋流，提高携带岩屑举升能力。而且防磨套2与接头本体I之间采用间隙配合，钻井液可以从间隙中通过，起到自润作用，很好的降低了接头本体I与防磨套2之间的磨损程度。当防磨套2磨损不能使用时，只需卸下锁紧螺钉10，然后退出管螺母6与接头本体I上的外螺纹5，就可更换防磨套2，本发明操作简单，使用方便，降低维修成本。
【主权项】
1.一种提高套管井内钻杆接头抗磨性能的方法，其特征在于:该方法是在接头本体上增设防磨套以提高钻杆接头的强度；防磨套是在聚四氟乙烯中加入二硫化钥、碳粉以及锡青铜压制成形，可耐250°C高温，摩擦系数小于0.1 ;防磨套内孔与接头本体外圆间隙配合，在接头本体上安装防磨套的部位涂有防磨涂层，防磨涂层通过激光熔覆技术均匀涂在接头本体安装防磨套的部位上。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于:所述接头本体上加工有限位凸台和外螺纹，防磨套通过限位凸台和外螺纹上管螺母限制防磨套轴向移动。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于:所述防磨套两端的接头本体上套有耐磨环，通过耐磨环将防磨套两端与接头本体隔开，防止防磨套两端直接与接头本体摩擦。
4.根据权利要求3所述方法，其特征在于:所述管螺母上设有螺钉孔，接头本体的外螺纹上设有螺纹孔，通过紧固螺钉将管螺母与接头本体锁死，防止管螺母从接头本体上的外螺纹退扣。
5.根据权利要求4所述方法，其特征在于:所述防磨套的外圆上设有一组螺旋过水槽，通过螺旋过水槽在井内形成强烈旋流，提高携带岩屑举升能力。
6.—种根据权利要求1-5任一权利要求所述方法构成的抗磨接头，包括接头本体(I);其特征在于:接头本体(I)上设有限位凸台(4)和外螺纹(5)，外螺纹(5)上设有管螺母(6)，限位凸台(4)与限位凸台(4)之间的接头本体(I)上设有防磨套(2)。
7.根据权利要求6所述抗磨接头，其特征在于:所述防磨套(2)与限位凸台(4)之间以及防磨套(2)与管螺母(6)之间均设有耐磨环(7)。
8.根据权利要求7所述抗磨接头，其特征在于:所述管螺母(6)上设有螺钉孔(8)，螺钉孔(8)内设有紧固螺钉(10);接头本体(I)的外螺纹(5)上设有螺纹孔(9)，紧固螺钉(10)与螺纹孔(9)连接。
9.根据权利要求8所述抗磨接头，其特征在于:所述防磨套(2)的外圆上设有一组螺旋过水槽(11)。
【专利摘要】本发明公开了一种提高套管井内钻杆接头抗磨性能的方法及抗磨接头，其方法是在接头本体上增设防磨套以提高钻杆接头的强度；防磨套是在聚四氟乙烯中加入二硫化钼、碳粉以及锡青铜压制成形，可耐250℃高温，摩擦系数小于0.1；防磨套内孔与接头本体外圆间隙配合，接头本体上安装防磨套的部位设有防磨涂层，防磨涂层通过激光熔覆技术均匀涂在接头本体上安装防磨套的部位。本发明的防磨套采用聚四氟乙烯添加二硫化钼，碳粉以及锡青铜，耐高温250℃，耐磨损，摩擦系数小于0.1，耐酸、碱、氧化剂。具有良好的回弹性、耐磨损、抗冲击、抗撕裂、抗疲劳性能，使用寿命长。有很好的耐磨损性能。本发明结构简单，更换防磨套方便。
【IPC分类】E21B17-042
【公开号】CN104747096
【申请号】CN201310731497
【发明人】补声军, 沈赤卫, 宋胜利, 曹良波, 郑波强, 杨庭华, 李汇平, 王辉
【申请人】贵州高峰石油机械股份有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年12月26日