本实用新型专利技术公开了一种大位移钻井用固定式自推进装置，其特征在于，其包括上接头(1)、与上接头(1)固定为一体的螺纹棱体(2)、与螺纹棱体固定为一体的下接头(3)，所述上接头(1)的内壁具有螺纹，所述下接头(3)的外壁上也具有螺纹，所述螺纹棱体上具有四个螺旋棱，所述螺旋棱上具有锯齿型螺纹，该锯齿型螺纹为0°/45°的螺纹，所述上接头(1)、所述螺纹棱体(2)以及下接头(3)的轴线相互重合。本实用新型专利技术中固定式自推进装置克服了大位移钻井在大井斜段和水平段的摩擦阻力，使得钻柱能够正常钻进，有效解决现有技术中钻柱在大位移井中大斜度长井段的阻滞现象。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于石油钻井工程领域，更具体地，涉及一种用于克服大位移钻井在大井斜段和水平段摩擦阻力的一种固定式自推进装置。
技术介绍
大位移井钻井技术实际上是定向井、水平井、深井、超深井技术的综合体现，代表了当今世界钻井技术的最高水平，它已成为开发边际油田的最有效的手段之一。大位移井有两个特性，大井斜和长井段造成的重力效应会带来大摩阻，从而导致：(1)套管磨损大；(2)滑动钻进困难，钻速慢；(3)钻柱加压困难，地面驱动装备转动扭矩不足，影响钻进。在垂直井段，钻柱的推进主要依靠重力，可是在大位移井的大斜度长井段，重力几乎起不了推进作用，并且在井斜角很高的情况下，钻柱的钻杆等躺在下井壁，增加了下行阻力，再加上由于大位移井的重力效应带来的岩屑堆积造成钻柱的摩擦损失增多，最终造成了钻柱在大位移井中大斜度长井段的阻滞现象。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本技术提供了一种大位移钻井用固定式自推进装置，其目的在于利用螺纹棱体上的螺纹牙与井壁的突起啮合，以较小的转矩产生较大的轴向推进力，以克服大位移钻井在大井斜段和水平段摩擦阻力，由此解决现有技术中钻柱在大位移井中大斜度长井段的阻滞现象。为实现上述目的，本技术提供了一种大位移钻井用固定式自推进装置，其特征在于，其包括上接头、与上接头固定为一体的螺纹棱体、与螺纹棱体固定为一体的下接头，所述上接头的内壁具有螺纹，所述下接头的外壁上也具有螺纹，所述螺纹棱体上具有四个螺旋棱，所述螺旋棱上具有锯齿型螺纹，该锯齿型螺纹为0°/45°的螺纹，所述上接头、所述螺纹棱体以及下接头的轴线相互重合。进一步的，所述螺纹棱体上的螺旋棱的首尾在圆周方向的相间夹角为98°。进一步的，所述螺旋棱的螺旋升角为75°。进一步的，所述上接头的内壁的螺纹为NC46。进一步的，所述下接头外壁的螺纹为NC46，这种螺纹具有通过轴向位移来补偿连结部分直径误差的特点，因此具有互换性程度高、结合紧密和装拆容易的优点。总体而言，通过本技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：1、首先把井壁假设成一个不规则的螺帽，因为钻头钻开岩层，井壁的表面是不光滑的，会形成一些有规律的突起，可以把井壁的凸起假想成螺帽，在进行大位移井的大斜度井段钻进时，在钻柱中固定好本技术中的固定式自推进装置，固定式自推进装置在随着钻杆一起转动时，其螺纹棱体上的螺纹就会与井壁的突起相啮合，固定式自推进装置就相当于螺杆，井筒相当于螺帽，固定式自推进装置和井筒构成了一对螺旋副，井壁固定，固定式自推进装置随钻柱转动而转动，这样的工作状态也就相当于螺旋传动中的传力螺旋，传力螺旋能够以较小的转矩产生较大的轴向推进力，由此固定式自推进装置就能够给钻杆提供较大的轴向推进力，以克服大位移井在大斜度井段的沿程阻力，解决大位移井在大斜度井段的的阻滞问题。2、由于井壁的突起是不规则的，所以固定式自推进装置的螺纹与井壁的突起不会是规则的螺旋传动，但是，即使是井壁不规则的突起与固定式自推进装置的螺纹只有部分相啮合，仍然会在轴向上产生推进力，为了增大固定式自推进装置的作用，设计出牙尖接近三角形的锯齿型螺纹，使得自推进工具的螺纹足够尖，以至于能在井壁上压出很小的凹坑，类似于攻螺纹的丝锥，固定式自推进工具的螺纹牙吃入井壁从而为钻柱提供有效的轴向推进力。总而言之，本技术装置能克服大位移钻井在大井斜段和水平段的摩擦阻力，使得钻柱能够正常钻进。附图说明图1是本技术实施例中大位移钻井用固定式自推进装置结构示意图；图2是本技术实施例中大位移钻井用固定式自推进装置的螺纹棱体的剖面A-A结构示意图；图3是本技术实施例中大位移钻井用固定式自推进装置的螺纹棱体表面螺纹的局部放大图。在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-上接头 2-螺纹棱体 3-下接头I-螺纹棱体中的螺旋棱上的螺纹β-螺纹棱体中的螺旋棱的螺旋升角A-A螺纹棱体的剖面具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。图1是本技术实施例中大位移钻井用固定式自推进装置结构示意图，其包括上接头1、与上接头1固定为一体的螺纹棱体2、与螺纹棱体固定为一体的下接头3，所述上接头1的内壁具有螺纹，该螺纹为NC46螺纹。所述下接头3的外壁上也具有螺纹，该螺纹为NC46螺纹。所述螺纹棱体上具有四个螺旋棱，所述螺旋棱上具有锯齿型螺纹，该锯齿型螺纹为0°/45°的螺纹，所述上接头1、所述螺纹棱体2以及下接头3的轴线相互重合。螺纹棱体上的螺旋棱是螺旋状，该螺旋棱首尾在圆周方向的相间夹角γ为98°，螺旋棱的螺旋升角β为75°。图2是本技术实施例中大位移钻井用固定式自推进装置的螺纹棱体的剖面结构示意图，由图可知，螺纹棱体上具有四个螺旋棱。对于四螺纹棱体自推进装置而言，首尾相间夹角γ必须大于90°，这样才能保证第一条螺旋棱退出接触前，第二条螺旋棱进入接触，从而保证螺旋棱与井壁接触的连续性。工作过程中，随着螺旋棱首尾相间角的增加，固定式自推进装置运转更加平稳，冲击载荷减小。与此同时，固定式自推进装置螺旋棱起始和结束位置与井壁的实际接触面积也随螺旋棱首尾相间角的增加而增加，从而减小了接触压力。由于冲击载荷和接触压力的减小，将有助于减小螺旋棱的磨损速率。但是，当螺旋棱首尾相间角过大时，螺旋升角β则过小，螺旋槽长度增加，泥浆流动阻力将有所增加，不利于泥浆回流地面。同时，螺旋升角β过小则会给螺旋槽的铣削加工带来困难。图3是本技术实施例中大位移钻井用固定式自推进装置的螺纹棱体表面螺纹的局部放大图，由图可知，螺旋棱上具有锯齿型螺纹I，该锯齿型螺纹为0°/45°的螺纹，这样的锯齿型螺纹近似三角形锯齿型螺纹，使得自推进工具的螺纹牙足够尖，以至于能在井壁上压出很小的凹坑，类似于攻螺纹的丝锥，固定式自推进工具的螺纹牙吃入井壁从而为钻柱提供有效的轴向推进力。本技术中的固定式自推进装置是作为钻具中的一个短节，该装置...
【技术保护点】
一种大位移钻井用固定式自推进装置，其特征在于，其包括上接头(1)、与上接头(1)固定为一体的螺纹棱体(2)、与螺纹棱体固定为一体的下接头(3)，所述上接头(1)的内壁具有螺纹，所述下接头(3)的外壁上也具有螺纹，所述螺纹棱体上具有四个螺旋棱，所述螺旋棱上具有锯齿型螺纹，该锯齿型螺纹为0°/45°的螺纹，所述上接头(1)、所述螺纹棱体(2)以及下接头(3)的轴线相互重合。
【技术特征摘要】
1.一种大位移钻井用固定式自推进装置，其特征在于，其包括上接头
(1)、与上接头(1)固定为一体的螺纹棱体(2)、与螺纹棱体固定为一
体的下接头(3)，所述上接头(1)的内壁具有螺纹，所述下接头(3)的
外壁上也具有螺纹，所述螺纹棱体上具有四个螺旋棱，所述螺旋棱上具有
锯齿型螺纹，该锯齿型螺纹为0°/45°的螺纹...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏旺，孙萌，
申请(专利权)人：夏旺，孙萌，
类型：新型
国别省市：湖北;42
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