[發明專利]一種可自適應變徑的扶正器

有效

• 申請號: 202011565202.2
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112593869B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 張梁;俞海;王義隴;趙通
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B17/10
• 分類號: E21B17/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種油氣井工程領域用的可自適應變徑的扶正器。它解決鉆柱居中度差，鉆柱摩擦阻力大的問題。其技術方案是：定子外殼上端和上接頭下端絲扣連接，定子外殼下端和連接筒上端絲扣連接；橡膠定子固定在定子外殼內腔；螺旋轉子置入橡膠定子內腔，軸承a安裝在螺旋轉子外圓上端；傳動絲杠置入連接筒內腔，傳動絲杠在連接筒內腔靈活轉動；下接頭上端和連接筒下端絲扣連接；滾輪和支撐臂a下端鉸接，滾輪和支撐臂b下端鉸接。本發明可在井下實現有效變徑功能，滾輪與井壁完全貼合，鉆柱居中度好；滾輪和井壁做純滾動，鉆柱與井壁之間軸向摩擦力小，鉆柱送進方便。

技術領域

本發明涉及一種油氣井工程領域用的可自適應變徑的扶正器。

背景技術

油氣田在水平井、定向井、大位移井的鉆井作業中，由于鉆柱重力作用，是的鉆柱很容易在井眼內偏斜甚至躺在井壁上，居中度差，定向困難，嚴重影響鉆井質量。傳統的剛性扶正器外徑大，外徑不可變，下入困難，尤其水平井和大位移井曲率半徑較小的轉角段。而傳統的彈性扶正器，在初始狀態即為滿眼狀態，下入井下的過程彈性片和井壁持續摩擦，下入摩擦力大，彈性片易磨損，扶正力弱，支撐能力不如剛性扶正器。

鉆井作業是一項及其復雜的工程技術，井下環境惡劣，只有精準有效地控制井眼軌跡，減小軸向摩擦，才能提高機械鉆速，降低鉆井成本，提高鉆井合格率。扶正器是保證鉆井質量的關鍵工具，其在控制井眼軌跡，降低鉆柱摩擦，提高鉆柱居中度發揮著不可取代的作用，并且隨著鉆井數量越來越多，鉆井難度越來越大，對扶正器的要求也越來越高。

針對上述技術背景，本發明特提供一種可自適應變徑的扶正器，提高鉆柱居中度，降低鉆柱摩擦阻力。

發明內容

本發明的目的是：為了解決鉆柱居中度差，鉆柱摩擦阻力大的問題，特提供一種可自適應變徑的扶正器。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案：一種可自適應變徑的扶正器，是由上接頭、軸承a、橡膠定子、螺旋轉子、定子外殼、軸承b、鋼球a、支座環、支撐臂a、滾輪、支撐臂b、推力筒、螺母筒、外磁環、內磁環、連接筒、傳動絲杠、軸承c、下接頭和鋼球b 構成；其結構特征是：上接頭和上部鉆柱絲扣連接，下接頭和下部鉆柱絲扣連接；定子外殼上端和上接頭下端絲扣連接，定子外殼下端和連接筒上端絲扣連接；橡膠定子固定在定子外殼內腔；螺旋轉子外圓中部設置有螺旋葉片，螺旋轉子上端設置有通孔連通上部內腔盲孔和外圓空間，螺旋轉子下端設置有通孔連通下部內腔盲孔和外圓空間；螺旋轉子置入橡膠定子內腔，軸承a安裝在螺旋轉子外圓上端；螺旋轉子下端和傳動絲杠上端絲扣連接；傳動絲杠外圓中部設置為梯形公螺紋，螺母筒內腔設置為梯形母螺紋，螺母筒和傳動絲杠配合形成絲杠傳動副；軸承b安裝在傳動絲杠外圓上部，軸承c安裝在傳動絲杠外圓下部；傳動絲杠置入連接筒內腔，傳動絲杠在連接筒內腔靈活轉動；下接頭上端和連接筒下端絲扣連接；螺母筒外圓安裝有六個內磁環，內磁環具有強磁性，相鄰內磁環的N極和S極貼合，內磁環和螺母筒用膠水粘連；推力筒內腔安裝有六個外磁環，外磁環具有強磁性，相鄰外磁環的N極和 S極貼個，外磁環和推力筒用膠水粘連；推力筒上端均勻設置六個鉸支座；支座環下端均勻設置六個鉸支座，支座環上端面設置一圈環形凹槽；連接筒用不導磁材料構成；連接筒外圓上部臺階面設置一圈環形凹槽，連接筒內腔下部周向均勻設置六個軸向凹槽；支座環套入連接筒外圓，鋼球a放入支座環上端面的環形凹槽和連接筒外圓臺階面上的環形凹槽內；六個支撐臂a上端分別和支座環下端的六個鉸支座鉸接，六個支撐臂b下端分別和推力筒上端的六個鉸支座鉸接；滾輪和支撐臂a下端鉸接，滾輪和支撐臂b下端鉸接；螺母筒外圓上部周向均勻設置六個半球形凹槽，鋼球b置入螺母筒外圓上部的六個半球形凹槽內，鋼球b可在連接筒內腔下部的軸向凹槽內滾動。