[發明專利]一種遙控可變徑穩定器

在審

• 申請號: 201911341658.8
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN110847822A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 楊自豪;張金玉;湯歷平;唐瑞;楊凡
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B7/10
• 分類號: E21B7/10;E21B17/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種遙控可變徑穩定器，其特征在于：所述上殼體內壁設有4個組合滑槽且組合滑槽沿上殼體內壁周向均勻分布，上芯軸上設有4個驅動壓桿且驅動壓桿沿上芯軸周向均勻分布，組合滑槽上端用于支撐和限制彈簧，組合滑槽與驅動壓桿相互作用；所述組合滑槽設有上端弧滑面、長直滑面、過渡端面、中端弧滑面、下端弧滑面、下端端面、側壁滑面、上端端面、過渡面、長端面、中端端面，驅動壓桿設有驅動端頭、驅桿和加強拉桿，由彈簧、組合滑槽和驅動壓桿共同組成變徑機構，用于控制徑向活塞的伸出或收縮。本發明可用于改變下部鉆具組合結構，在此基礎上實現對井眼軌跡的控制。

技術領域

本發明涉及一種油氣井鉆井裝置，特別是一種遙控可變徑穩定器，屬于機械工程技術領域。

背景技術

在鉆井過程中需要使用穩定器用于實現不同類型鉆具組合的變化，從而通過井段的增斜、穩斜或降斜實現對井眼軌跡的控制。傳統下部鉆具組合的變化通常借助常規穩定器，即當需要變化鉆具組合類型時，將鉆柱起出并安裝所需常規穩定器后再重新下入井中。當每次需要變化鉆具組合類型，至少需要起下鉆一次，對鉆井作業而言浪費時間而又增加成本。可變徑穩定器可通過井下變徑，達到不起下鉆便實現對井眼軌跡控制的目標，用于深井或定向井等可大幅提高鉆井效率。專利ZL 201510705899.1公開了一種遙控可變徑穩定器，該結構基于圓珠筆結構，替代了廣泛使用的凸輪體結構，具有一定的先進性。

毫無疑問，遙控可變徑穩定器的核心在于變徑機構的結構。本發明旨在提供另一種結構的可變徑穩定器，從而用于油氣鉆井中井眼軌跡的控制。

發明內容

本發明的目的在于為了達到上述目標，特提出一種遙控可變徑穩定器，從而用于控制油氣井井眼軌跡。

為達到上述目的，本發明解決此技術問題采用的技術方案是：

一種遙控可變徑穩定器，由上殼體、壓動活塞、密封圈、上芯軸、彈簧、組合滑槽、驅動壓桿、中芯軸、下殼體、斜面體，徑向活塞、下芯軸、注油孔銷、排氣孔銷、平衡活塞、濾板、卡簧、悶頭、支撐銷、止動銷、上孔板、下孔板、蘑菇內芯、蘑菇外圈、套筒、碟簧和轉換接頭組成，其中上殼體與下殼體、下殼體與轉換接頭、壓動活塞與上芯軸、上芯軸與中芯軸、中芯軸與下芯軸、下芯軸與上孔板、上孔板與下孔板均通過螺紋連接，其特征在于：所述上殼體內壁設有4個組合滑槽且組合滑槽沿上殼體內壁周向均勻分布，上芯軸上設有4個驅動壓桿且驅動壓桿沿上芯軸周向均勻分布，組合滑槽上端用于支撐和限制彈簧，組合滑槽與驅動壓桿相互作用；所述組合滑槽設有上端弧滑面、長直滑面、過渡端面、中端弧滑面、下端弧滑面、下端端面、側壁滑面、上端端面、過渡面、長端面、中端端面，驅動壓桿設有驅動端頭、驅桿和加強拉桿，由彈簧、組合滑槽和驅動壓桿共同組成變徑機構，用于控制徑向活塞的伸出或收縮。

所述的一種遙控可變徑穩定器的方法，其特征在于：變徑機構的初始狀態為驅動端頭位于上端弧滑面的頂端，此時徑向活塞處于收縮狀態；當第一次開泵時，鉆井液使壓動活塞帶動上芯軸向下運動從而驅動變徑機構執行變徑操作使得徑向活塞向外伸出：在徑向活塞由收縮狀態變為伸出狀態的過程中，驅動壓桿沿組合滑槽向下滑動，驅動端頭沿上端弧滑面滑行至長直滑面繼續向下滑動，滑動過程中掉入下端端面，此時停泵，受彈簧恢復力的作用上芯軸帶動驅動壓桿向上運動，驅動端頭向上滑動經由中端弧滑面，掉入過渡面，被過渡端面阻止，此時彈簧處于壓縮狀態；當第二次開泵時，壓動活塞帶動上芯軸使處于壓縮狀態的彈簧進一步壓縮，驅動端頭作用于下端弧滑面并沿下端弧滑面向下滑動至側壁滑面，驅動壓桿由于變形產生的恢復力使驅動端頭掉入長端面此時減小流體壓力，受彈簧恢復力的作用驅動端頭沿側壁滑面向上運動，驅動端頭向上滑動至上端弧滑面頂端時，驅動壓桿的恢復力使驅動端頭彈回中端端面并被上端端面阻止，此時驅動端頭位于上端弧滑面的頂端，從而完成一個循環。