[發明專利]一種液壓彈簧滾輪穩定器

無效

• 申請號: 201110415292.1
• 申請日: 2011-12-13
• 公開（公告）號: CN102434101A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 姜偉;蔣世全;李漢興;吳光武;牛海峰;陳紅新
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油研究總院
• 主分類號: E21B7/10
• 分類號: E21B7/10
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關暢

技術領域

本發明涉及一種彈簧滾輪穩定器，特別是關于一種用于不旋轉外套式導向鉆井工具的液壓彈簧滾輪穩定器。

背景技術

旋轉導向鉆井技術是20世紀80年代出現，90年代發展起來的一項石油鉆井新技術，與傳統的滑動導向鉆井相比，具有井眼軌跡控制精度高，鉆出的井眼圓滑，摩阻、扭矩小，鉆井極限位移大，井下事故少，鉆井速度快，鉆井成本低等優點，因此可以滿足水平井、大位移井、三位多目標井等高難度特殊工藝井導向鉆井需求。

旋轉導向鉆井工具主要可分為調制式旋轉導向鉆井工具和不旋轉外套式旋轉導向鉆井工具。不旋轉外套式旋轉導向鉆井工具的工具面是以不旋轉外套為基準進行控制的，因此在導向鉆井工程中，不旋轉外套需要相對于井壁保持靜止，以便保持旋轉導向工具的工具面穩定，實現井眼軌跡的控制。目前，有一種旋轉導向鉆井工具不旋轉外套穩定裝置，它由均勻布置在不旋轉外套外壁上的3～4套穩定器輪組總成，每套穩定器輪組總成均設置有一個輪組支架，輪組支架上設置有3～4組由滾輪組成的輪組，滾輪高于輪組支架，滾輪的滾向與不旋轉外套移動方向一致。這種裝置在原理上防止了不旋轉外套的旋轉，穩定了旋轉導向鉆井工具的工具面。但是經過多次反復下井試驗得出該不旋轉外套穩定裝置穩定工具面效果并不理想，通過現場試驗得出該發明專利存在以下兩個不足：1、由于輪組在彈簧作用下一直處于徑向高位狀態，導致旋轉導向工具在上提下放過程中容易造成井徑擴大。2、為了防止在上提下放過程中阻力過大，設置彈簧的彈性系數有限，造成穩定器上的輪組貼井壁力較小，對穩定工具面作用不是很明顯。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種安裝簡單方便、能有效避免擴大井徑的液壓彈簧滾輪穩定器。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種液壓彈簧滾輪穩定器，其特征在于：它包括旋轉導向鉆井工具的不旋轉外套和不旋轉外套外壁，所述不旋轉外套外壁周向均勻設置有三套穩定器輪組總成；每套所述穩定器輪組總成均包括一個輪組支架和兩個活塞，所述輪組支架設置在所述不旋轉外套上的凹槽中，每個所述活塞均設置在所述輪組支架底部與所述不旋轉外套的凹槽之間；所述輪組支架兩端通過固定在所述不旋轉外套上的彈簧徑向支撐在所述不旋轉外套外壁上，所述不旋轉外套外壁兩端上分別設置一用于限制所述彈簧徑向位移量的限位塊；所述輪組支架上還間隔設置有三組輪組，三組所述輪組的滾向與所述不旋轉外套的移動方向一致。

每組所述輪組均包括一滾軸和穿設在所述滾軸上的四個滾輪，所述四個滾輪對稱布置在所述輪組支架兩側，安裝在所述輪組支架內；所述滾軸兩端穿出所述輪組支架的兩側壁，并分別插入到設置在所述不旋轉外套上凹槽內的導向塊中。

各所述輪組的外緣等效外徑略大于旋轉導向工具外徑。

每個所述活塞的外端面嵌入所述輪組支架的內盲孔，每個所述活塞的側面通過密封圈與所述不旋轉外套密封連接，每個所述活塞的內腔與旋轉導向工具主軸內的中心孔之間經通孔連通。

本發明由于采取以上技術方案，其具有以下優點：1、本發明由于采用三套穩定器輪組總成，每套穩定器輪組總成沿不旋轉外套外壁周向均勻設置，只需要在不旋轉外套上預先開設幾個凹槽即可分組安裝，簡單方便。2、本發明在每個輪組支架上都間隔設置有三組輪組，輪組支架兩端通過固定在不旋轉外套上的彈簧徑向支撐在不旋轉外套外壁上，各輪組既可在內部液壓力作用和彈簧支撐下沿不旋轉外套的徑向運動，又可以隨不旋轉外套一起在井眼軸線方向上移動。3、本發明輪組支架的兩端端部被彈簧徑向支撐在不旋轉外套外壁上，而彈簧外端被兩限位塊限制，使其既能在不旋轉外套徑向上移動，又不會滑脫出不旋轉外套。4、本發明由于每組輪組均由滾軸和穿設在滾軸上的四個滾輪組成，輪組的滾輪方向與不旋轉外套移動方向一致，滾軸穿出輪組支架側壁后，兩端分別插入到設置在不旋轉外套外壁凹槽內的導向塊中，被導向塊導向，這樣輪組、滾軸、導向塊均可隨輪組支架一起徑向運動，也可一起沿井眼軸線方向移動。5、本發明由于各輪組的外緣等效外徑較小，僅略大于旋轉導向工具外徑，因此，不會阻礙旋轉導向鉆井工具正常起下鉆作業，也不會造成井眼擴大的現象。6、本發明采用輪組在工作時能與井壁緊密接觸，使得穩定器輪組總成不能隨旋轉導向工具主軸轉動，從而防止不旋轉外套的旋轉，穩定了旋轉導向鉆井工具的工具面。本發明可以廣泛在旋轉導向鉆井中應用。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構示意圖；

圖2是圖1的俯視圖；

圖3是圖1的A-A剖視圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。