[实用新型]一种空气潜孔锤用螺旋翼扶正器

说明书

技术领域

本实用新型涉及空气钻井设备领域，具体涉及一种空气潜孔锤用螺旋翼扶正器。

背景技术

使用空气潜孔锤钻井时，当井深到达一定程度之后，钻具经常会因长度过长而发生变形，导致井身倾斜，为消除或减小这种井斜现象，工程上通常采用在钻具下部加装扶正器的方式来进行钻具扶正，以达到消除或减小井斜的效果。

目前空气潜孔锤用的扶正器主要有两种，一种是根据空气潜孔锤的现场使用情况设计的简单扶正器100＇，参见附图1，简单扶正器100＇即在一个管体状的扶正器本体1＇的外表面上直接焊接几个沿其长度方向布置的钢板作为扶正翼2＇，在钢板扶正翼2＇的顶端焊有合金以减小磨耗。这种简单扶正器100＇结构简单，制作成本低，现在的空气潜孔锤上使用的扶正器以此为主；但其扶正翼2＇竖直焊接的形式，不利于钻屑上返，且旋转阻力较大，容易导致扶正翼2＇折断，导致简单扶正器100＇的使用寿命较低。另一种则是套用石油钻井用的螺旋扶正器100＂，参见附图2，石油钻井用的螺旋扶正器100＂的扶正器本体1＂采用一体铸造成型，结构强度高，在其外圆周上开设螺旋槽3＂进而形成螺旋状的扶正翼2＂，抗偏折能力强；但其扶正翼2＂间的螺旋槽3＂的槽深较浅、槽宽较小，在高压泥浆环境下使用时，可以保证钻屑上返的顺畅，但在压力相对较低的空气压力钻进中，空气和钻屑上返的通道受限，排屑不畅且容易卡钻，特别是在停止供气的情况下，下落的岩屑易在扶正翼2＂上以及螺旋槽3＂中堆积，极大的增加了卡钻或埋钻的风险。

前述的简单扶正器100＇以及螺旋扶正器100＂，前者大多为现场自制，后者为直接借用石油钻井的扶正器，并非真的适合空气钻井的实际工作条件和环境，严格来说都不是真正适合空气潜孔锤使用的扶正器；而随着空气钻井技术的逐渐进步和大面积使用，尤其是空气潜孔锤钻井技术在现代工程上的应用愈加成熟，为提高空气潜孔锤钻井的质量和效率，消除或减小井斜现象，保证空气上返的携渣能力，减低卡钻或埋钻的风险，非常有必要为空气潜孔锤设计一种专用的扶正器。

实用新型内容

针对上述问题，发明人结合空气潜孔锤的实际工作条件，经过多方计算和现场试验，提出一种空气潜孔锤专用的扶正器，能有效扶正钻具以减小井斜，同时保证空气上返的携渣能力，减低卡钻或埋钻的风险，提高空气潜孔锤钻井的质量和效率。

为达到上述技术效果，本实用新型所采用的技术方案是：

一种空气潜孔锤用螺旋翼扶正器，包括：扶正器本体和扶正翼；所述扶正器本体呈管状，扶正器本体的两端分别设置有公扣和母扣，扶正器本体中段的外壁上设置至少一个所述扶正翼；所述扶正翼用钢板制成，呈螺旋状绕设在所述扶正器本体上，并在扶正翼之间形成螺旋状的导流槽，扶正翼的外表面以及上下端面上均镶有复合材料片。

上述结构的扶正器，能有效扶正钻具、减小井斜；其扶正翼采用石油钻井用螺旋扶正器的螺旋翼形式，旋转扭矩小，极大的提高了扶正翼的抗偏折能力，使扶正翼不易折断和脱落；使用窄钢板制作扶正翼，增大了导流槽的宽度和深度，为空气上返携渣提供了充分的空间，增强空气潜孔锤钻井的携渣能力，减低卡钻或埋钻的风险；扶正翼的的具体设置数量，视不同的钻井环境可酌情增减，兼顾扶正效果和携渣能力即可；扶正翼表面镶有复合材料片，提升扶正器的抗磨能力，提高使用寿命。

进一步地，所述扶正翼设置有三个，沿周向均匀设置在所述扶正器本体的外壁上。设置三个扶正翼，可兼顾扶正器的扶正效果，以及导流槽的携渣能力，可在常规的空气潜孔锤钻井中通用。

进一步地，所述扶正翼两端外侧的扶正器本体上凹设有至少一组供动力钳或扳手夹持的夹持槽；方便拆装钻具和扶正器。

进一步地，所述夹持槽设置有多组，且每组所述夹持槽的夹持角度不同；可在钻具处于不同角度时直接拆装钻具和扶正器，使用更方便。

进一步地，所述扶正翼的厚度为24mm-30mm；结合力学计算和现场实验情况，扶正翼厚度小于24mm之后，强度不足，易损坏，使用寿命短，扶正翼厚度大于30mm之后，导流槽的宽度减小，空气上返携渣通道受限，卡钻或埋钻的概率会急剧上升。

进一步地，所述扶正翼的高度为55mm-63mm；结合力学计算和现场实验情况，扶正翼高度小于55mm之后，空气上返携渣的能力不足，扶正翼高度大于63mm之后，扶正翼旋转扭矩太大，易折断和脱落。

进一步地，所述扶正翼的螺旋角度19°-24°；结合力学计算和现场实验情况，扶正翼的螺旋角度小于19°时，旋转扭矩过大，钻进时振动较大，螺旋角度大于24°之后，稳定钻具的效果较差，且起下钻时摩擦阻力较大。