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稳定钻杆

阅读：907发布：2020-05-13

专利汇可以提供稳定钻杆专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开一种稳定钻杆，包括杆体和固定安装在所述杆体外柱面上的稳定块，相邻两个所述稳定块之间设置有排出通道。所述稳定块为多边形弧形板；在所述杆体的外柱面上，所述多边形弧形板的内弧面与所述杆体的外柱面固定连接。本发明适应稳定钻杆在不同地质条件的各种转速，不仅可以保证岩渣能在洗井液中顺利地被携带至地面，还可以避免井筒里出现突然漏浆时发生抱钻事故。，下面是稳定钻杆专利的具体信息内容。

权利要求

1.稳定钻杆，其特征在于，包括杆体(1)和固定安装在所述杆体(1)外柱面上的稳定块(2)，相邻两个所述稳定块(2)之间设置有排出通道。
2.根据权利要求1所述的稳定钻杆，其特征在于，所述稳定块(2)为多边形弧形板；在所述杆体(1)的外柱面上，所述多边形弧形板的内弧面与所述杆体(1)的外柱面固定连接。
3.根据权利要求2所述的稳定钻杆，其特征在于，在所述杆体(1)的轴向，所述稳定块(2)在所述杆体(1)的外柱面上呈螺旋状分布。
4.根据权利要求3所述的稳定钻杆，其特征在于，所述稳定块(2)在所述杆体(1)的外柱面上：沿所述杆体(1)的外柱面上螺旋角为50°-90°的螺旋线分布。
5.根据权利要求4所述的稳定钻杆，其特征在于，所述稳定块(2)在所述杆体(1)的外柱面上：沿所述杆体(1)的外柱面上螺旋角为72°的螺旋线分布，所述螺旋线为5条。
6.根据权利要求5所述的稳定钻杆，其特征在于，相邻的两条螺旋线之间的排出通道为第一排出通道(3)，相邻两个所述稳定块(2)之间的排出通道为第二排出通道(4)；沿所述杆体(1)的周向，所有所述第一排出通道(3)的宽度相等；沿螺旋线方向，至少同一条螺旋线上所有所述第二排出通道(4)的宽度相等。
7.根据权利要求4-6任一所述的稳定钻杆，其特征在于，所述多边形弧形板为三边形弧形板、四边形弧形板、五边形弧形板、六边形弧形板、七边形弧形板和八边形弧板中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的稳定钻杆，其特征在于，所述八边形弧板展开之后呈两头小、中间大的似橄榄球型，所述八边形弧板的八个边分别为第一边、第二边、第三边、第四边、第五边、第六边、第七边和第八边，所述第一边、所述第二边、所述第三边、所述第四边、所述第五边、所述第六边、所述第七边和所述第八边的首尾依次连接，所述第一边与所述第五边为两个相对边且相互平行，所述第三边与所述第七边为两个相对边且相互平行；所述第一边与所述第五边的长度相等，所述第三边与所述第七边的长度相等，所述第二边、所述第四边、所述第六边和所述第八边的长度相等；所述第一边、所述第二边和所述第三边三者的长度之比为(15-25)：(40-60)：(25-35)；所述第一边、所述第二边和所述第八边围成所述似橄榄球型的一个小头，所述第四边、所述第五边和所述第六边围成所述似橄榄球型的另一个小头；所述似橄榄球型的八边形弧板在所述杆体(1)外柱面上：自一个小头至另一个小头沿螺旋线设置；所述稳定块(2)沿所述杆体(1)径向的高度小于或等于井筒半径与所述杆体(1)半径之差。
9.根据权利要求6所述的稳定钻杆，其特征在于，所述第一排出通道(3)的宽度大于所述稳定块(2)沿所述杆体(1)周向的宽度。
10.根据权利要求9所述的稳定钻杆，其特征在于，所述第二排出通道(4)的宽度为所述第一排出通道(3)的宽度的1/2～2/3；沿螺旋线方向，所有螺旋线上所有的所述第二排出通道(4)的宽度相等；所述多边形弧形板的外弧面上设置有硬质合金平齿(5)或堆焊硬质合金耐磨材料。

说明书全文

稳定钻杆

技术领域

[0001] 本发明涉及矿山工程机械领域，特别涉及一种稳定钻杆。

背景技术

[0002] 在反井导孔等满眼钻进过程中，洗井液会带着破碎的岩渣从稳定钻杆翼板之间的空隙上升至地面，而在这一过程中稳定钻杆对孔壁支护的有效性是井底钻具组合有效性的关键性因素，是影响钻孔偏斜直接因素之一。对于常见的直翼板稳定钻杆、螺旋稳定钻杆和滚柱式稳定钻杆(其稳斜效果与直翼板稳定钻杆相似)而言，在直翼板稳定钻杆的旋转作用下，泥浆带着岩渣呈螺旋上升，而在岩渣上升的过程中岩渣容易挤压在稳定钻杆外侧与井壁之间的间隙内，导致翼板磨损较快，甚至挤死稳定钻杆，造成抱钻事故，而传统的螺旋稳定钻杆必须使岩渣在螺旋翼板间上升速度和钻具旋转速度相匹配，才能使岩渣在环形空间里直线上升，但钻井地质条件恶劣，转速随地质条件会随时变化，钻进过程中岩渣上升只是相对于直翼板有所改善，还是容易出现挤死稳定钻杆，出现抱钻事故。在井筒里出现突然漏浆时，泥浆中的岩渣在螺旋稳定钻杆处极易造成卡、抱钻事故。

发明内容

[0003] 有鉴于此，本发明在于提供一种适应稳定钻杆在不同地质条件的各种转速，不仅可以保证岩渣能在洗井液中顺利地被携带至地面，还可以避免井筒里出现突然漏浆时发生抱钻事故。

[0004] 为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：稳定钻杆，包括杆体和固定安装在所述杆体外柱面上的稳定块，相邻两个所述稳定块之间设置有排出通道。

[0005] 上述稳定钻杆，所述稳定块为多边形弧形板；在所述杆体的外柱面上，所述多边形弧形板的内弧面与所述杆体的外柱面固定连接。

[0006] 上述稳定钻杆，在所述杆体的轴向，所述稳定块在所述杆体的外柱面上呈螺旋状分布。

[0007] 上述稳定钻杆，所述稳定块在所述杆体的外柱面上：沿所述杆体的外柱面上螺旋角为50°-90°的螺旋线分布。

[0008] 上述稳定钻杆，所述稳定块在所述杆体的外柱面上：沿所述杆体的外柱面上螺旋角为72°的螺旋线分布，所述螺旋线为5条。

[0009] 上述稳定钻杆，相邻的两条螺旋线之间的排出通道为第一排出通道，相邻两个所述稳定块之间的排出通道为第二排出通道；沿所述杆体的周向，所有所述第一排出通道的宽度相等；沿螺旋线方向，至少同一条螺旋线上所有所述第二排出通道的宽度相等。

[0010] 上述稳定钻杆，所述多边形弧形板为三边形弧形板、四边形弧形板、五边形弧形板、六边形弧形板、七边形弧形板和八边形弧板中的一种或多种。

[0011] 上述稳定钻杆，所述八边形弧板展开之后呈两头小、中间大的似橄榄球型，所述八边形弧板的八个边分别为第一边、第二边、第三边、第四边、第五边、第六边、第七边和第八边，所述第一边、所述第二边、所述第三边、所述第四边、所述第五边、所述第六边、所述第七边和所述第八边的首尾依次连接，所述第一边与所述第五边为两个相对边且相互平行，所述第三边与所述第七边为两个相对边且相互平行；所述第一边与所述第五边的长度相等，所述第三边与所述第七边的长度相等，所述第二边、所述第四边、所述第六边和所述第八边的长度相等；所述第一边、所述第二边和所述第三边三者的长度之比为(15-25)：(40-60)：(25-35)；所述第一边、所述第二边和所述第八边围成所述似橄榄球型的一个小头，所述第四边、所述第五边和所述第六边围成所述似橄榄球型的另一个小头；所述似橄榄球型的八边形弧板在所述杆体外柱面上：自一个小头至另一个小头沿螺旋线设置；所述稳定块沿所述杆体径向的高度小于或等于井筒半径与所述杆体半径之差。

[0012] 上述稳定钻杆，所述第一排出通道的宽度大于所述稳定块沿所述杆体周向的宽度。

[0013] 上述稳定钻杆，所述第二排出通道的宽度为所述第一排出通道的宽度的1/2～2/3；沿螺旋线方向，所有螺旋线上所有的所述第二排出通道的宽度相等；所述多边形弧形板的外弧面上设置有硬质合金平齿或堆焊硬质合金耐磨材料。

[0014] 本发明的有益效果是：

[0015] 1.本发明适用于稳定钻杆在不同地质条件的各种转速，不仅可以保证岩渣能在洗井液中顺利地被携带至地面，还可以避免井筒里出现突然漏浆时发生抱钻事故。

[0016] 2.本发明中稳定块能够防止泥浆在螺旋线上各稳定块间的空间形成涡流，更利于岩渣在个螺旋空间转移。

[0017] 3.稳定块上面镶有硬质合金平齿，使得稳定钻杆的稳定块耐磨，延长使用寿命。附图说明

[0018] 图1为本发明稳定钻杆的结构示意图；

[0019] 图2为本发明稳定钻杆的稳定块的结构示意图。

[0020] 图中：1-杆体；2-稳定块；3-第一通道；4-第二通道；5-硬质合金平齿。

具体实施方式

[0021] 为清楚说明本发明中的方案，下面给出优选的实施例并结合附图详细说明。

[0022] 如图1和图2所示，本实施例稳定钻杆包括杆体1和固定安装在所述杆体1外柱面上的稳定块2，相邻两个所述稳定块2之间设置有排出通道。

[0023] 本实施例中所述稳定块2为八边形弧形板，所述八边形弧板展开之后呈两头小、中间大的似橄榄球型，所述八边形弧板的八个边分别为第一边、第二边、第三边、第四边、第五边、第六边、第七边和第八边，所述第一边、所述第二边、所述第三边、所述第四边、所述第五边、所述第六边、所述第七边和所述第八边的首尾依次连接，所述第一边与所述第五边为两个相对边且相互平行，所述第三边与所述第七边为两个相对边且相互平行；所述第一边与所述第五边的长度相等，所述第三边与所述第七边的长度相等，所述第二边、所述第四边、所述第六边和所述第八边的长度相等；所述第一边、所述第二边和所述第三边三者的长度之比为20：49.24：30；所述第一边、所述第二边和所述第八边围成所述似橄榄球型的一个小头，所述第四边、所述第五边和所述第六边围成所述似橄榄球型的另一个小头；所述似橄榄球型的八边形弧板在所述杆体1外柱面上：自一个小头至另一个小头沿螺旋线设置。本实施例中的八边形弧形板的形状结构及设置方式，有利于岩渣顺利排出到地面：在所述杆体1的转速恒定的情况下，岩渣正常一直沿第一排出通道3排出到地面；在所述杆体1的转速突然变大或变小、地质条件发生变化以及井筒出现突然漏浆等情况的过程中，第二排出通道4可以起到缓存岩渣、防止岩渣堵塞第一排出通道3、以及即时调节分配各个第一排出通道3中岩渣量的作用，更好地避免发生抱钻和卡钻。

[0024] 在所述杆体1的外柱面上，所述八边形弧形板的内弧面与所述杆体1的外柱面固定连接。在所述杆体1的轴向，所述稳定块2在所述杆体1的外柱面上呈螺旋状分布。所述稳定块2在所述杆体1的外柱面上：沿所述杆体1的外柱面上螺旋角为72°的螺旋线分布，所述螺旋线为5条。

[0025] 相邻的两条螺旋线之间的排出通道为第一排出通道3，相邻两个所述稳定块2之间的排出通道为第二排出通道4；沿所述杆体1的周向，所有所述第一排出通道3的宽度相等；沿螺旋线方向，至少同一条螺旋线上所有所述第二排出通道4的宽度相等。所述稳定块2沿所述杆体1径向的高度小于或等于井筒半径与所述杆体1半径之差，所述稳定块2的具体高度可以根据需要排出的岩渣的颗粒大小、排渣要求等实际情况进行调节，这种根据实际情况进行调节的做法，对于本领域普通技术人员来说，在获知本发明创造技术方案的基础上进行调节，不需要付出任何创造性的劳动。所述第一排出通道3的宽度大于所述稳定块2沿所述杆体1周向的宽度。所述第二排出通道4的宽度为所述第一排出通道3的宽度的1/2～2/3；沿螺旋线方向，所有螺旋线上所有的所述第二排出通道4的宽度相等；所述多边形弧形板的外弧面上设置有硬质合金平齿5或堆焊硬质合金耐磨材料。

[0026] 在其他实施例中，所述第一边、所述第二边和所述第三边三者的长度之比也可以为(15-25)：(40-60)：(25-35)之间的任意数值。

[0027] 在其他实施例中，所述多边形弧形板也可以为三边形弧形板、四边形弧形板、五边形弧形板、六边形弧形板和七边形弧形板任意一种或多种；也可以为三边形弧形板、四边形弧形板、五边形弧形板、六边形弧形板、七边形弧形板和八边形弧板中的任意一种或多种。所述稳定块2在所述杆体1的外柱面上：也可以沿所述杆体1的外柱面上螺旋角为50°-90°的螺旋线分布。

[0028] 本发明稳定钻杆对不同地质条件具有良好的适用性，岩渣能够快速地沿排出通道到达地面，实际施工中不会发生抱钻和卡钻。适应稳定钻杆在不同地质条件的各种转速，不仅可以保证岩渣能在洗井液中顺利地被携带至地面，还可以避免井筒里出现突然漏浆时发生抱钻事故。

[0029] 上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明创造所作的举例，而并非对本发明创造具体实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所引伸出的任何显而易见的变化或变动仍处于本发明创造权利要求的保护范围之中。

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