[發明專利]一種偏心可調變徑穩定器

有效

• 申請號: 200910058084.3
• 申請日: 2009-01-08
• 公開（公告）號: CN101463712A
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發明（設計）人: 祝效華;劉少胡;童華
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B17/10
• 分類號: E21B17/10;E21B7/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及用于石油、地質鉆井的特殊井下工具，是一種用于井下定向或防斜鉆具組合，可與旋轉導向鉆井系統配套使用的一種偏心可調變徑穩定器。

背景技術

鉆井過程中，為了控制井眼軌跡和防止井斜，通常都使用穩定器，傳統穩定器因其結構固定，要實現偏心變徑只有停鉆、起鉆、下鉆，增加了泥漿對井壁的浸泡時間，易發生起鉆遇卡、下鉆遇阻現象，不但延長施工周期，降低鉆井時效，甚至會發生井塌、井噴事故，使井眼報廢，造成巨大經濟損失。為此，需研制和使用一種不用起下鉆，在地面可控的既可偏心又可變徑的穩定器。現有投球式變徑穩定器尚不完善，使用時需要從地面投球，操作復雜，并且其直徑變化次數受到限制。現有偏心穩定器只有固定偏心式，但沒有可調偏心式。

發明內容

本發明的目的是：為解決現有技術的不足，實現在井下自動變徑和偏心可調；有級變徑，去掉調檔凸輪體后也可無級變徑；同時提高鉆井技術水平和經濟效益，特提供一種偏心可調變徑穩定器。

為達到上述目的，本發明解決此問題所采用的技術方案是：一種偏心可調變徑穩定器，是由殼體、壓縮套筒、變徑機構和調檔活塞組成，其特征是：殼體為整體式，外表面有條狀突出棱，殼體上下端均有螺紋，上端安裝轉換接頭，下端安裝鉆桿或其它鉆具，轉換接頭與殼體連接處安裝導流管；殼體內部有一過流腔B，殼體外部有三個沿圓周120°均布突出軸向棱，兩可變徑突出棱腔體徑向各安裝五個硬質合金柱，可變徑突出棱腔體外表面安裝環形定位板，環形定位板用偏置墊片和螺栓固定在殼體上，環形定位板與殼體之間安裝有密封墊片；調檔活塞自上而下依次安裝上活塞、調檔機構、下活塞、活塞軸，調檔機構自上而下依次安裝定位套筒、軸承、調檔凸輪體；定位套筒和軸承，調檔凸輪體軌跡槽中徑向安裝調檔柱銷，下活塞上安裝兩個密封環，活塞軸上安裝防松螺母；壓縮套筒自上而下依次安裝上套筒、定位柱體和下套筒，彈簧安裝在定位柱體上；變徑機構由轉換滑塊、硬質合金柱、密封圈構成。環形定位板沿徑向安裝五個硬質合金柱，壓縮套筒以下、調檔活塞以上空腔中充滿潤滑油。調檔凸輪體既能被調檔活塞和壓縮套筒帶動上下移動，又能轉動。

偏心可調變徑穩定器中殼體為圓柱體形狀，殼體的外部沿軸向均布三個突出棱，其中一突出棱沿軸向均布五個用于安裝固定柱體的孔；另外兩突出棱各有一內腔，腔體自上而下依次安裝壓縮套筒、“十”字連接頭、變徑機構、“十”字連接頭、調檔活塞和調檔機構。

偏心可調變徑穩定器中變徑機構由轉換滑塊、硬質合金柱和密封圈組成，轉換滑塊安裝在殼體突出棱腔體內，五個硬質合金柱依次安裝在轉換滑塊五個傾斜面的“十”字頭上；轉換滑塊為一長方體，長方體的上端面有五個傾斜面，每個傾斜面上有“十”字頭，下端面有安裝在殼體上水平“十”字頭，前后端有安裝“十”字連接頭的突出部分。

偏心可調變徑穩定器中調檔凸輪體為圓柱體形狀，圓柱體內腔中安裝有活塞軸；其上下端有安裝軸承的凹下部分，兩端直徑大于中部直徑，其中部沿圓周面有特定軌跡調檔槽，調檔槽由階梯槽和斜坡槽構成。

偏心可調變徑穩定器中硬質合金柱為圓柱體形狀，其前端為球面，球面與圓柱面結合處為圓角；后端斜面上有傾斜“十”字頭；后端斜面、“十”字頭斜面與轉換滑塊“十”字頭斜面傾斜角相同，其外圓柱面上有兩個密封圈槽。

本發明與現有技術相比，其有益效果是：1)工作時不但可在井下自動實現變徑，而且在變徑同時能實現偏心可調，有級變徑，易控制；2)去掉調檔凸輪體后可實現無級變徑；3)整體式外殼結構，強度較高，密封性好；4)腔體內有潤滑油，零部件磨損慢，運動靈活，使用壽命長；5)不可變徑的五個固定柱體損壞后可替換，可變徑的十個硬質合金柱也可替換，使得整個穩定器的使用壽命長；6)硬質合金柱在環形定位板柱孔中，可實現可靠的定向運動。本發明可用于大位移井、定向井、水平井和直井鉆井施工中，提高鉆井時效和整體技術經濟效益。

附圖說明

圖1是本發明偏心可調變徑穩定器的結構示意圖；

圖2是圖1的A-A斷面示意圖；

圖3是偏心可調變徑穩定器的調檔活塞和調檔機構示意圖。