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1. WO2021057116 - RESISTANCE REDUCTION DEVICE

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说明书

发明名称 0001   0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074  

权利要求书

1   2   3   4   5   6   7   8  

附图

1   2   3   4   5   6  

说明书

发明名称 : 一种减阻装置

[0001]
本申请要求于2019年09月25日提交中国专利局、申请号为201910912292.9、发明名称为“一种减阻装置”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

[0002]
本发明涉及石油天然气井下工具领域,具体涉及一种减阻装置。

背景技术

[0003]
在石油天然气领域,在定向井钻井过程中,当钻柱向下钻入的过程中,会逐渐和井壁之间产生较大的摩擦阻力,从而导致钻压无法及时传递到钻头上,产生托压现象。同时,钻柱长度的不但增加,也使得钻柱在井下转动变得非常困难,从而产生粘滑振动现象,粘滑现象是一种介于完全粘着接触和滑动接触之间的运动,在钻柱的粘滑过程中,扭矩波动大,影响钻井效率,国内外已有的减阻装置为均为单一的轴向振动,当井深达到一定程度,减阻效果会显著下降。
[0004]
发明内容
[0005]
有鉴于此,有必要提供一种减阻装置。
[0006]
一种减阻装置,包括
[0007]
第一芯轴;
[0008]
第一旋转装置;
[0009]
所述第一旋转装置与所述第一芯轴连接;
[0010]
第二旋转装置;
[0011]
第二芯轴;
[0012]
第一运动装置;
[0013]
第二运动装置;
[0014]
第一外筒体;
[0015]
所述第二旋转装置与所述第一旋转装置连接;
[0016]
所述第二芯轴与所述第一运动装置连接;
[0017]
所述第二芯轴与所述第一外筒体连接;
[0018]
所述第一运动装置与所述第一外筒体连接;
[0019]
所述第二运动装置与所述第一外筒体连接。
[0020]
可选地,所述第一旋转装置为中空的筒体;
[0021]
所述第一旋转装置包括内旋转表面螺纹;
[0022]
所述第一旋转装置包括外旋转表面花键;
[0023]
所述第一芯轴包括外旋转表面螺纹;
[0024]
所述第一旋转装置内旋转表面螺纹与所述第一芯轴外旋转表面螺纹连接。
[0025]
可选地,所述的减阻装置,还包括:
[0026]
第二外筒体;
[0027]
所述第二外筒体包括内旋转表面花键;
[0028]
所述第二外筒体内旋转表面花键与所述第一旋转装置外旋转表面花键连接。
[0029]
可选地,所述的减阻装置,还包括:
[0030]
扶正套;
[0031]
所述扶正套与所述第一芯轴连接;
[0032]
所述第一芯轴与所述第二旋转装置连接。
[0033]
可选地,所述的减阻装置,还包括:
[0034]
半环;
[0035]
螺母套;
[0036]
所述半环与所述第一芯轴连接;
[0037]
所述螺母套与所述半环连接;
[0038]
所述螺母套与所述第二旋转装置连接。
[0039]
可选地,所述的减阻装置,还包括:
[0040]
弹性装置;
[0041]
所述弹性装置一端与所述第一旋转装置连接;所述弹性装置另一端与所述第二芯轴连接;
[0042]
所述弹性装置与所述第一外筒体连接;所述弹性装置与所述第一芯轴连接。
[0043]
可选地,所述弹性装置为碟簧。
[0044]
可选地,所述的减阻装置,还包括:
[0045]
螺母垫;
[0046]
所述螺母垫与所述第一芯轴连接。
[0047]
由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
[0048]
当钻柱水眼内的压力增加时,第一运动装置和第二运动装置被推动产生沿第一芯轴轴线的直线运动,第一运动装置推动第二芯轴运动,第二芯轴运动推动弹性装置运动,第二运动装置推动弹性装置运动,弹性装置运动推动第一旋转装置沿着沿第一芯轴轴线的直线运动,由于第一旋转装置的内螺纹与第一芯轴的外螺纹配合,第一旋转装置在直线运动时产生旋转运动,带动第二旋转装置旋转;由于弹性装置在钻柱水眼内的压力减小时,反推第二芯轴和第二运动装置运动,并导致第一旋转装置和第二旋转装置反向旋转,这样同时就产生轴向和周向的双向振动,大大降低钻柱与井壁之间的摩阻,不但能有效解决钻井中的托压问题,同时还能有效抑制粘滑卡钻,从而达到提高钻井效率,保障钻柱安全的目的。

附图说明

[0049]
图1为本发明的减阻装置原理示意图。
[0050]
图2为本发明的第一芯轴轴侧示意图。
[0051]
图3为本发明的第二旋转装置轴侧示意图。
[0052]
图4为图3的A-A示意图。
[0053]
图5为本发明的第一旋转装置轴侧示意图。
[0054]
图6为图1的局部示意图。

具体实施方式

[0055]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明做进一步说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0056]
实施例
[0057]
如图1-6所示一种减阻装置,包括第一芯轴1、第一旋转装置7、第二旋转装置6、第二芯轴10、第一运动装置11、第二运动装置12、第一外筒体9、第一旋转装置7与所述第一芯轴1连接,第二旋转装置6与第一旋转装置7连接,第二芯轴10与第一运动装置11连接,第二芯轴10与第一外筒体9连接,第一运动装置11与第一外筒体9连接,第二运动装置12与第一外筒体9连接。
[0058]
第一旋转装置7为中空的筒体,第一旋转装置7包括第一旋转装置基体70,内旋转表面螺纹71,外旋转表面花键72,大端端面73,小端端面74。
[0059]
第一芯轴1包括外旋转表面螺纹17。
[0060]
第一旋转装置7内旋转表面螺纹71与第一芯轴1外旋转表面螺纹17连接。此螺纹连接方式属于非自锁螺纹,第一旋转装置7相对第一芯轴1沿轴向移动时,会在螺纹配合作用下同步旋转。
[0061]
减阻装置还包括第二外筒体6,第二外筒体6包括内旋转表面花键64,第二外筒体6内旋转表面花键64与第一旋转装置7外旋转表面花键72连接。
[0062]
减阻装置还包括扶正套3,扶正套3与第一芯轴1连接,第一芯轴1与第二旋转装置6连接。
[0063]
减阻装置还包括半环4,螺母套5,半环4与第一芯轴1连接,螺母套5与半环4连接,螺母套5与第二旋转装置6连接。
[0064]
减阻装置还包括弹性装置8,弹性装置8一端与第一旋转装置7连接,弹性装置8另一端与第二芯轴10连接,弹性装置8与第一外筒体9连接,弹性装置8与第一芯轴1连接。
[0065]
弹性装置8为碟簧。
[0066]
减阻装置还包括螺母垫2,螺母垫2与第一芯轴1连接。
[0067]
第一芯轴1包括第一芯轴1基体10,第一旋转面11,第二旋转面12,第三旋转面13,第四旋转面14,第五旋转面15,第六旋转面16,第八旋转面18,第九旋转面19。
[0068]
螺母垫2与第一旋转面11连接,扶正套3与第三旋转面13连接,半环4与第五旋转面15连接,螺母套5与半环4连接,第一运动装置11与第九旋转面19连接。
[0069]
第二旋转装置6包括第二旋转装置6基体60,孔62,端面66,外表面63,外表面61。
[0070]
第一旋转装置7包括第一旋转装置7基体70,花键72,端面73,端面74,大端花键721,小端花键720。
[0071]
第一旋转装置7大端旋转表面花键721与第二旋转装置6内旋转表面花键64连接。
[0072]
由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
[0073]
当钻柱水眼内的压力变大时,第一运动装置11和第二运动装置12被推动产生沿第一芯轴1轴线的直线运动,第一运动装置11推动第二芯轴10运动,第二芯轴10运动推动弹性装置8运动,第二运动装置12推动弹性装置8运动,弹性装置8运动推动第一旋转装置7沿着沿第一芯轴1轴线的直线运动,由于第一旋转装置7的内螺纹与第一芯轴1的外螺纹配合, 第一旋转装置7在直线运动时产生旋转运动,带动第二旋转装置6旋转;由于弹性装置8在钻柱水眼内的压力减小时,反推第二芯轴10和第二运动装置12运动,并导致第一旋转装置7和第二旋转装置6反向旋转,这样同时就产生轴向和周向的双向振动,大大降低钻柱与井壁之间的摩阻,不但能有效解决钻井中的托压问题,同时还能有效抑制粘滑卡钻,从而达到提高钻井效率,保障钻柱安全的目的。
[0074]
总之,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求书

[权利要求 1]
一种减阻装置,包括 第一芯轴; 第一旋转装置; 所述第一旋转装置与所述第一芯轴连接; 第二旋转装置; 第二芯轴; 第一运动装置; 第二运动装置; 第一外筒体; 所述第二旋转装置与所述第一旋转装置连接; 所述第二芯轴与所述第一运动装置连接; 所述第二芯轴与所述第一外筒体连接; 所述第一运动装置与所述第一外筒体连接; 所述第二运动装置与所述第一外筒体连接。
[权利要求 2]
根据权利要求1所述的减阻装置,其特征在于: 所述第一旋转装置为中空的筒体; 所述第一旋转装置包括内旋转表面螺纹; 所述第一旋转装置包括外旋转表面花键; 所述第一芯轴包括外旋转表面螺纹; 所述第一旋转装置内旋转表面螺纹与所述第一芯轴外旋转表面螺纹连接。
[权利要求 3]
根据权利要求2所述的减阻装置,其特征在于: 还包括: 第二外筒体; 所述第二外筒体包括内旋转表面花键; 所述第二外筒体内旋转表面花键与所述第一旋转装置外旋转表面花键 连接。
[权利要求 4]
根据权利要求3所述的减阻装置,其特征在于: 还包括: 扶正套; 所述扶正套与所述第一芯轴连接; 所述第一芯轴与所述第二旋转装置连接。
[权利要求 5]
根据权利要求4所述的减阻装置,其特征在于: 还包括: 半环; 螺母套; 所述半环与所述第一芯轴连接; 所述螺母套与所述半环连接; 所述螺母套与所述第二旋转装置连接。
[权利要求 6]
根据权利要求5所述的减阻装置,其特征在于: 还包括: 弹性装置; 所述弹性装置一端与所述第一旋转装置连接;所述弹性装置另一端与所述第二芯轴连接; 所述弹性装置与所述第一外筒体连接;所述弹性装置与所述第一芯轴连接。
[权利要求 7]
根据权利要求6所述的减阻装置,其特征在于: 所述弹性装置为碟簧。
[权利要求 8]
根据权利要求7所述的减阻装置,其特征在于: 还包括: 螺母垫; 所述螺母垫与所述第一芯轴连接。

附图

[ 图 1]  
[ 图 2]  
[ 图 3]  
[ 图 4]  
[ 图 5]  
[ 图 6]