[实用新型]一种无磁近钻头型钻具稳定器

说明书

技术领域

 本实用新型涉及一种石油、天然气钻探过程中的钻井工具，尤其是适应超深、复杂井等定向井用的无磁近钻头型钻具稳定器。

背景技术

目前，在石油、天然气、煤层气的钻探过程中，经常使用无磁钻铤、无磁加重钻杆，它们的材质是一种不易磁化的钻具，具有极低的磁导率，其用途是为测井仪器提供一个不受钻柱磁场影响的测量环境。通过高灵敏传感器，将井眼磁方位角、井下钻压、扭矩、以及地层电阻率、中子等测井信息传输到地面，使司钻和地质专家能有效地“看”到井下实时发生的情况，从而提高钻探的成功率、保证钻井的质量。

无磁钻柱组合的末端或中间需配套连接一定数量的钻具稳定器，其主要作用是钻井过程中防止井斜，钻定向井时可起到控制井眼轨迹的作用。近钻头型稳定器通常与金刚石钻头连接，由于钻具稳定器的材质是4145H或4145H MOD等普通合金钢，无法对地磁场形成有效屏蔽，给无线/有线随钻测斜仪精确定位带来了部分干扰；同时由于螺纹部分未采用应力分散槽，经常发生钻具疲劳失效和断裂事故。致使钻井周期延长，井队生产成本增加。

发明内容

本实用新型针对上述现有技术存在的问题，提供了一种无磁近钻头型钻具稳定器，使钻柱稳定性大幅提高，钻具使用寿命延长。

本实用新型采用的的技术方案如下：

该无磁近钻头型钻具稳定器，包括打捞颈上端、钻具扶正部分、打捞颈下端, 以及打捞颈上端与钻具扶正部分、钻具扶正部分与打捞颈下端之间的过渡圆锥部分；所述打捞颈上端的锥体内螺纹带有内孔应力分散槽，所述打捞颈下端的锥体内螺纹内连接有带浮阀的内孔结构。

所述打捞颈上端的锥体内螺纹所带内孔应力分散槽为锥体内螺纹所连接的扩孔部分，扩孔有与锥体内螺纹相同锥度的锥孔。

所述钻具扶正部分带有螺旋槽耐磨带，该螺旋槽耐磨带包括无磁硬质合金块和填充合金两部分，所述无磁硬质合金块部分侧面形状呈梯形结构，先点焊在稳定器螺旋槽耐磨带表面，再用钎焊合金焊条熔化填充其表面缝隙作为填充合金部分。

所述无磁硬质合金块硬度HRA≥85。

所述钎焊合金焊条为铜镍合金。

所述过渡圆锥部分有R25.4mm～R127mm的过渡圆弧；过渡圆锥部分与扶正部分的夹角为20°～50°。

该稳定器材料选用奥氏体型不锈钢。

本实用新型的有益效果是，该无磁近钻头型钻具稳定器打捞颈上端锥体内螺纹后连接有应力分散槽，可有效降低疲劳失效的风险；打捞颈下端的锥体内螺纹内连接有带浮阀孔的结构，内部可放置浮阀，可有效防止井喷、井漏事故的发生，保护钻井工人的生命和财产安全。该稳定器材料选用奥氏体型不锈钢，相对磁导率μr可控制在1.005以下，磁感强度梯度△B最大偏差不超过0.05μT；螺旋带耐磨层选用无磁硬质合金，并对其几何形状、排列方式、合金钎焊进行了优化设计，不仅钻井井眼轨迹质量得到有效控制，也能较好地保证钻头的工作稳定性，延长钻柱使用寿命，从而缩短建井周期。该稳定器适用于石油、天然气、煤层气、页岩气的超深井和复杂井况的定向钻探。

附图说明

图1为无磁近钻头型钻具稳定器的结构示意图；

图2为无磁近钻头型钻具稳定器螺旋槽耐磨带的局部剖视图。

具体实施方式

以下结合附图进一步介绍本实用新型的实施例。

如图1和图2所示，该无磁近钻头型钻具稳定器包括打捞颈上端1、钻具扶正部分3、打捞颈下端5, 打捞颈上端1与钻具扶正部分3之间有过渡圆锥部分2，钻具扶正部分3与打捞颈下端5之间有过渡圆锥部分4；打捞颈上端1的锥体内螺纹1a带有内孔应力分散槽1b，打捞颈下端5的锥体内螺纹5a内连接有带浮阀的内孔结构5b。

以φ660.4mm×φ241.3mm×φ76.2mm×2616.2mm的钻具稳定器为例：打捞颈上端1、打捞颈下端5分别与钻具扶正部分3的过渡圆锥部分2、4的过渡圆弧为R50.8mm，过渡圆锥部分2、4分别与钻具扶正部分3的夹角为33°，钻具扶正部分3的长度为457.2mm。

钻具扶正部分3具有三个螺旋槽耐磨带6，其每个螺旋槽法向宽度127mm。每个螺旋槽耐磨带6包括无磁硬质合金块部分7和填充合金部分8，无磁硬质合金块部分7侧面形状呈梯形结构，先点焊在稳定器螺旋槽耐磨带6表面，沿稳定器轴向方向排列，行间距为25.4mm，每个合金块间隔4mm～5mm，均布排列。其间再用钎焊合金焊条熔化填充其表面缝隙作为填充合金部分8。