可变三个以上直径的液压变径稳定器及变径方法技术

本发明专利技术公开了一种可变三个以上直径的液压变径稳定器及变径方法，包括本体1；本体上端的孔内设有上心轴2，上心轴与下心轴9上连接，上心轴外设有复位弹簧4，本体上设有一组设有螺旋翼20，每条螺旋翼上均设有一组圆孔，每个圆孔内均设有扶正块8，扶正块底部与套在上心轴上的一组斜面体7滑动连接；下心轴上套有旋转套12和滑套13，旋转套滑套外套有外滑套14，外滑套与滑套之间设有变位弹簧15。本发明专利技术通过泥浆泵的开与关来实现稳定器扶正尺寸的变化，可以满足钻井井眼轨迹变化的要求，提高井眼轨迹的控制精度，提高定向井、水平井工作效率，可以减少起下钻具次数，减少因井陉变化而产生的卡钻事故的发生。通过改变键槽深度，可以加工更多种变化直径径尺寸。

【技术实现步骤摘要】
可变三个以上直径的液压变径稳定器及变径方法
本专利技术涉及一种可变三个以上直径的液压变径稳定器及变径方法，属于石油钻井工具

技术介绍
目前石油钻井变径稳定器在井下工作状态中的变径方式主要有以下四种：一是通过控制钻井液排量实现变径，二是通过向钻杆内投放钢球实现变径，三是通过控制钻压实现变径，四是通过电控实现变径。现有的钻井液排量控制法存在以下不足：第一，井下变径只有收拢和张开两个工作状态位置；第二，变径机构中的销钉在滑槽内滑动容易磨损和卡死；第三、本体上钻销钉孔固定销钉减弱了本体的机械强度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种可变三个以上直径的液压变径稳定器及变径方法，通过开关泥浆泵遥控切换井下工具的三种变径状态，以满足井眼不同直径段的要求，使井下工具始终保持稳定居中位置，从而克服现有技术的不足。本专利技术的技术方案：本专利技术的一种可变三个以上直径的液压变径稳定器为，包括本体，本体底部与下接头螺纹连接；本体上端的孔内设有上心轴，上心轴底端与下心轴螺纹连接，下心轴的下方设有节流头；下心轴的管口处设有平衡套，平衡套上方的下心轴上设有平衡活塞；上心轴外设有复位弹簧，复位弹簧顶部设有弹簧垫，复位弹簧底部设有销钉座，销钉座经销钉与本体连接；本体上设有一组螺旋翼，每条螺旋翼上均设有一组圆孔，每个圆孔内均设有扶正块，扶正块底部与套在上心轴上的一组斜面体滑动连接；下心轴上套有旋转套和滑套，旋转套顶端与下心轴的台阶之间设有轴承和调位垫片；旋转套滑套外套有外滑套，外滑套与滑套之间设有变位弹簧。前述变径稳定器中，所述外滑套的内圆面间隔均布有浅键槽、深键槽和变深键槽三种形式的键槽：变深键槽沿槽长方向分为两段以上，槽深为等差阶梯状；外滑套的端部设有棘齿。前述变径稳定器中，所述旋转套为圆筒状，筒壁上均布有一组滑键，旋转套与滑套连接一端的滑键端面为斜面。前述变径稳定器中，所述滑套为圆筒状，滑套与旋转套的连接面为齿形面；滑套的外圆上设有一组凸台。前述变径稳定器中，所述斜面体为圆柱体，沿圆柱体的外圆均布有一组斜切面，斜切面上设有燕尾槽，燕尾槽与扶正块底部的燕尾滑动连接。本专利技术的一种用于上述变径稳定器的变径方法为，该方法是通过井上的泥浆泵启动次数遥控井下变径稳定器的变径状态；泥浆泵每启动一次变径稳定器上的扶正块被本体内轴向移动的斜面体从本体内向外推出一段距离，从而实现变径稳定器的变径过程；当扶正块伸出至最大直径状态后，再次启动泥浆泵后变径稳定器复位至最小直径状态，重复循环上述过程；记录启动次数便可知井下变径稳定器的直径状态。前述方法中，所述斜面体与心轴同步轴向移动，心轴上设有齿面周向啮合控制换位机构，通过齿面周向啮合控制换位机构实现斜面体轴向移动量的切换，斜面体向上移动量越大扶正块向外推出的距离也越大，最终实现变径稳定器的直径变换。前述方法中，所述齿面周向啮合控制换位机构包括旋转套、滑套、外滑套和变位弹簧，旋转套和滑套与心轴同步轴向移动，旋转套上的滑键与外滑套上的键槽滑动连接，键槽深度不同，通过切换不同深度的键槽限制斜面体轴向移动量以实现控制扶正块向外推出的距离，从而改变扶正块的旋转外径。前述方法中，所述旋转套与心轴滑动连接，当心轴下行时，通过外滑套上的棘齿推动旋转套旋转一个齿距，实现不同深度键槽的切换。与现有技术相比，本专利技术通过泥浆泵的开与关来实现稳定器扶正尺寸的变化，比现有变径稳定器增加一个扶正直径。在定向井的轨迹控制方面有很大优势和市场需求，可以满足钻井井眼轨迹变化的要求，提高井眼轨迹的控制精度，提高定向井、水平井工作效率，可以减少起下钻具次数，减少因井陉变化而产生的卡钻事故的发生。多项变位，有三种扶正外径尺寸，如果井队需要，通过改变键槽深度，可以加工更多种变化直径尺寸。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是外滑套的结构示意图；图3是图2的左视图；图4是旋转套的结构示意图；图5是滑套的结构示意图；图6是斜面体与扶正块组合件的结构示意图。附图中的标记为：1-本体，2-上心轴，3-弹簧垫，4-复位弹簧，5-销钉座，6-销钉，7-斜面体，8-扶正块，9-下心轴，10-调位垫片，11-轴承，12-旋转套，13-滑套，14-外滑套，15-变位弹簧，16-平衡活塞，17-平衡套，18-节流头，19-下接头，20-螺旋翼，21-浅键槽，22-深键槽，23-变深键槽，24-滑键，25-斜面，26-齿形面，27-凸台，28-斜切面，29-燕尾槽，30-棘齿。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的详细说明，但不作为对本专利技术的任何限制。一种可变三个以上直径的液压变径稳定器，如图1所示，包括本体1，本体1底部与下接头19螺纹连接；本体1上端的孔内设有上心轴2，上心轴2底端与下心轴9螺纹连接，下心轴9的下方设有节流头18；下心轴9的管口处设有平衡套17，平衡套17上方的下心轴9上设有平衡活塞16；上心轴2外设有复位弹簧4，复位弹簧4顶部设有弹簧垫3，复位弹簧4底部设有销钉座5，销钉座5经销钉6与本体1连接；本体1上设有一组螺旋翼20（通常情况下可在本体1的中部外圆表面加工出三条螺旋翼20），每条螺旋翼20上均设有一组圆孔，每个圆孔内均设有扶正块8，扶正块8底部与套在上心轴2上的一组斜面体7滑动连接；下心轴9上套有旋转套12和滑套13，旋转套12顶端与下心轴9的台阶之间设有轴承11和调位垫片10；旋转套12滑套13外套有外滑套14，外滑套14与滑套13之间设有变位弹簧15。如图2和图3所示，外滑套14的内圆面间隔均布有浅键槽21、深键槽22和变深键槽23三种形式的键槽：变深键槽23沿槽长方向分为两段以上，槽深为等差阶梯状；外滑套14的端部设有棘齿30。如图4所示，旋转套12为圆筒状，筒壁上均布有一组滑键24，旋转套12与滑套13连接一端的滑键24端面为斜面25。如图5所示，滑套13为圆筒状，滑套13与旋转套12的连接面为齿形面26；滑套13的外圆上设有一组凸台27。如图6所示，斜面体（7）为圆柱体，沿圆柱体的外圆均布有一组斜切面（28），斜切面（28）上设有燕尾槽（29），燕尾槽（29）与扶正块（8）底部的燕尾滑动连接。上述变径稳定器的变径方法为，如图1所示，该方法是通过井上的泥浆泵启动次数遥控井下变径稳定器的变径状态；泥浆泵每启动一次变径稳定器上的扶正块被本体内轴向移动的斜面体从本体内向外推出一段距离，从而实现变径稳定器的变径过程；当扶正块伸出至最大直径状态后，再次启动泥浆泵后变径稳定器复位至最小直径状态，重复循环上述过程；记录启动次数便可知井下变径稳定器的直径状态。斜面体与心轴同步轴向移动，心轴上设有齿面周向啮合控制换位机构，通过齿面周向啮合控制换位机构实现斜面体轴向移动量的切换，斜面体向上移动量越大扶正块向外推出的距离也越大，最终实现变径稳定器的直径变换。齿面周向啮合控制换位机构包括旋转套、滑套、外滑套和变位弹簧，旋转套和滑套与心轴同步轴向移动，旋转套上的滑键与外滑套上的键槽滑动连接，键槽深度不同，通过切换不同深度的键槽限制斜面体轴向移动量以实现控制扶正块向外推出的距离，从而改变扶正块的旋转外径。旋转套与心轴滑动连接，当心轴下行时，通过外滑套上的棘齿推动旋转套旋转一个齿距，实现不同深度键槽的切换。实施例本例以可以改变三种不同直径的变本文档来自技高网...

【技术保护点】
可变三个以上直径的液压变径稳定器，其特征在于：包括本体（1），本体（1）底部与下接头（19）螺纹连接；本体（1）上端的孔内设有上心轴（2），上心轴（2）底端与下心轴（9）螺纹连接，下心轴（9）的下方设有节流头（18）；下心轴（9）的管口处设有平衡套（17），平衡套（17）上方的下心轴（9）上设有平衡活塞（16）；上心轴（2）外设有复位弹簧（4），复位弹簧（4）顶部设有弹簧垫（3），复位弹簧（4）底部设有销钉座（5），销钉座（5）经销钉（6）与本体（1）连接；本体（1）上设有一组螺旋翼（20），每条螺旋翼（20）上均设有一组圆孔，每个圆孔内均设有扶正块（8），扶正块（8）底部与套在上心轴（2）上的一组斜面体（7）滑动连接；下心轴（9）上套有旋转套（12）和滑套（13），旋转套（12）顶端与下心轴（9）的台阶之间设有轴承（11）和调位垫片（10）；旋转套（12）滑套（13）外套有外滑套（14），外滑套（14）与滑套（13）之间设有变位弹簧（15）。

【技术特征摘要】
1.一种可变三个以上直径的液压变径稳定器，其特征在于：包括本体（1），本体（1）底部与下接头（19）螺纹连接；本体（1）上端的孔内设有上心轴（2），上心轴（2）底端与下心轴（9）螺纹连接，下心轴（9）的下方设有节流头（18）；下心轴（9）的管口处设有平衡套（17），平衡套（17）上方的下心轴（9）上设有平衡活塞（16）；上心轴（2）外设有复位弹簧（4），复位弹簧（4）顶部设有弹簧垫（3），复位弹簧（4）底部设有销钉座（5），销钉座（5）经销钉（6）与本体（1）连接；本体（1）上设有一组螺旋翼（20），每条螺旋翼（20）上均设有一组圆孔，每个圆孔内均设有扶正块（8），扶正块（8）底部与套在上心轴（2）上的一组斜面体（7）滑动连接；下心轴（9）上套有旋转套（12）和滑套（13），旋转套（12）顶端与下心轴（9）的台阶之间设有轴承（11）和调位垫片（10）；旋转套（12）滑套（13）外套有外滑套（14），外滑套（14）与滑套（13）之间设有变位弹簧（15）；所述外滑套（14）的内圆面间隔均布有浅键槽（21）、深键槽（22）和变深键槽（23）三种形式的键槽：变深键槽（23）沿槽长方向分为两段以上，槽深为等差阶梯状；外滑套（14）的端部设有棘齿（30）；所述旋转套（12）为圆筒状，筒壁上均布有一组滑键（24），旋转套（12）与滑套（13）连接一端的滑键（24）端面为斜面（25）；所述滑套（13）为圆筒状，滑套（13）与旋转套（12）的连接面为齿形面（26）；滑套（13）的外圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：万文财，王凌，李汇平，洪德强，谢威，李永来，王文，
申请(专利权)人：贵州高峰石油机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52