[實用新型]控制隨鉆擴眼時鉆柱橫向振動的裝置

有效

• 申請號: 201220177467.X
• 申請日: 2012-04-24
• 公開（公告）號: CN202745863U
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 馬汝濤;王輝;任榮權;賈濤;韓飛;朱英杰;紀友哲
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油集團鉆井工程技術研究院
• 主分類號: E21B47/12
• 分類號: E21B47/12;E21B47/18;E21B7/14;E21B28/00;E21B17/10
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 李玉明

1.一種控制隨鉆擴眼時鉆柱橫向振動的裝置，包括測傳短節(1)、擴眼器(2)、橫向振動控制短節(3)和領眼鉆頭(4)；其特征在于：測傳短節(1)連接在擴眼器(2)的上端，橫向振動控制短節(3)連接在擴眼器(2)的下端，在橫向振動控制短節(3)的下端連接有一個領眼鉆頭(4)；測傳短節(1)的上端連接鉆桿或其他鉆具。

2.根據權利要求1所述的控制隨鉆擴眼時鉆柱橫向振動的裝置，其特征在于：所述的測傳短節(1)主要由外殼(5)、脈沖發生器(6)、壓板(7)、接線柱(8)、雙向加速度計(9)、排線(10)和電池(11)組成；測傳短節(1)為圓柱體，設有中心孔；測傳短節(1)的上端和下端分別加工有石油鉆桿標準螺紋，使得測傳短節(1)能連接管柱上；在測傳短節(1)中部外壁上有2～5個徑向矩形槽；一個徑向矩形槽中固定有雙向加速度計(9)，其它每個徑向矩形槽中固定有一個電池(11)；徑向矩形槽之間有連通槽，連通槽中布置排線(10)，排線(10)中包含傳輸電力線和傳輸信號線；在徑向矩形槽的外端設有蓋板(7)，通過螺栓將蓋板(7)固定在殼體(5)上；蓋板(7)與外殼(5)之間裝有密封墊，以保證良好的密封效果；在外殼(5)中心孔內加工一個環形臺階；圓盤形的分流盤固定在外殼(5)中心孔的環形臺階上；分流盤開有中心孔，中心孔周圍均勻分布六個分流孔；脈沖發生器(6)的上端固定在分流盤中心內。

3.根據權利要求1所述的控制隨鉆擴眼時鉆柱橫向振動的裝置，其特征在于：所述的橫向振動控制短節(3)主要由心軸(12)、上端軸承蓋(13)、扶正套(14)、執行電池(15)、井下微處理器(16)、電磁閥(17)、蓋板(18)和扶正總成組成；心軸(12)為圓柱體形，開有中心孔；心軸(12)的頂端設有標準鉆桿螺紋，與隨鉆擴眼器下端螺紋相配合；心軸(12)的尾端設有標準鉆桿螺紋，與領眼鉆頭上端螺紋相配合；

心軸(12)尾端的外壁上加工有向上的環形臺階，其上套裝有環形套?(23)，環形套(23)的下端面與環形臺階的上沿相接觸；環形套(23)的外徑與心軸(12)的外徑相同；在環形套(23)的上端有止推軸承(22)，止推軸承(22)套在心軸(12)的外壁上；在心軸(12)的外壁上套有圓筒形的扶正套(14)；扶正套(14)的下端在心軸(12)外壁上，且環形套(23)和止推軸承(22)在扶正套(14)內；在扶正套(14)的頂部通過螺釘固定有一個環形的上端軸承蓋(13)，上端軸承蓋(13)套在心軸(12)外壁上；在心軸(12)與扶正套(14)之間有止推軸承(22)，上端軸承蓋(13)的下端面壓在止推軸承(22)的上端面上；扶正套(14)能在心軸(12)上轉動；

扶正套(14)上部外壁沿軸向均布有三個矩形槽，矩形槽寬度60mm；每個矩形槽沿軸向自上而下分成三個短槽，相鄰兩個短槽之間由溝槽連通；在上述三個短槽中，最上部短槽中固定有執行電池(15)，中部短槽中固定有信號接收器和井下微處理器(16)，下部短槽中固定電磁閥(17)；信號接收器和井下微處理器(16)和電磁閥(17)分別通過導線與執行電池(15)相連；

安裝有執行電池(15)的短槽和安裝有信號接收器和井下微處理器(16)的短槽由蓋板(18)覆蓋；蓋板(18)由螺栓緊固在扶正套(14)上；蓋板(18)與扶正套(14)之間裝有密封墊；安裝電磁閥(17)的短槽也由蓋板(18)覆蓋并使用螺栓將蓋板(18)固定在扶正套(14)上；

在扶正套(14)的外壁上套裝扶正總成；扶正總成主要由扶正肋板(19)、液壓缸(20)和液壓泵(21)組成；在扶正套(14)下部外壁上鉆有圓形槽孔，兩個圓形槽孔為一組，兩個圓形槽孔軸向相對，兩個圓形槽孔之間的距離在180～300mm之間；在扶正套(14)下部外壁上均勻分布有三組圓形槽孔；在每個圓形槽孔內固定有一個液壓缸(20)；在每一組圓形槽孔的外部沿軸向固定有一個弓形的扶正肋板(19)，扶正肋板(19)的兩端嵌在凹槽內，凹槽上固定有固定板，固定板內側與扶正肋板(19)端部之間有壓縮彈簧；壓縮彈簧的作用是使沿扶正套(14)向外張開能回彈復?位；液壓缸(20)的活塞與扶正肋板(19)內側相連；液壓缸(20)的活塞在液壓作用下推動扶正肋板(19)向外擴張；同時安裝于扶正肋板(19)兩端的壓縮彈簧將被壓縮，存儲彈性勢能；液壓缸(20)的活塞所受液壓力減小到一定程度后，壓縮彈簧釋放彈性能，將扶正肋板(19)推回原位；同時液壓缸(20)的活塞復位；

液壓泵(21)安裝在扶正套(14)下端內，液壓泵(21)由轉子和定子組成；轉子與心軸(12)之間通過銷釘固定，液壓泵(21)的轉子能隨心軸(12)旋轉；液壓泵(21)的定子與扶正套(14)內壁之間通螺栓固定；心軸旋轉時，液壓泵(21)的定子與液壓泵(21)的轉子之間產生相對運動；液壓泵(21)的出口有三條液壓通路，分別與三個電磁閥(17)相連通；液壓泵(21)出口的三條液壓通路為長圓孔；在固定液壓缸(20)的圓形槽孔的底部有小孔，小孔分別與液壓通路相連通；電磁閥(17)呈全開狀態時，液壓泵(21)排出的液壓油流經電磁閥(17)后進入心軸(12)與扶正套(14)之間的環形間隙，循環后回流入液壓泵(21)的入口，因而液壓油不會被增壓；電磁閥(17)開度減小后，液壓泵(21)排出的液壓油流所受阻力增大，故而壓力升高，當作用于液壓缸活塞上的液壓力足以克服彈簧反力時，液壓缸(20)的活塞將沿徑向伸出并外推扶正肋板(19)，扶正肋板(19)向外張開，緊貼在井壁上，實現領眼鉆柱的有效扶正；

所述的信號接收器用于接收測傳短節(1)發送的信號，并將其轉換后輸入井下微處理器(16)。?