油压式双级变径稳定器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种油压式双级变径稳定器，包括稳定器本体、活塞、轴承、限位套、限位头、芯轴、防转头、支撑头、复位弹簧、下部密封件、保护套和限流头，所述支撑头安装在稳定器本体的螺旋棱上，芯轴位于所述稳定器本体内，稳定器本体、活塞、芯轴、支撑头与下部密封件之间形成密封腔，所述芯轴与所述限位套之间通过所述轴承连接，活塞及限位套安装在芯轴上部，芯轴中部开有防转槽，芯轴下部安装有复位弹簧。本实用新型专利技术不受泥浆排量和密度的影响，实现了对稳定器外径状态的控制，实现了变径状态的地面判断；不受井斜大小的影响；整机结构简单，易于加工，成本较低。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及钻井钻具稳定装置，特别涉及一种可变径钻具稳定器。
技术介绍
钻井作业中，井下稳定器外径的改变，会改变下部钻具组合的特性，提供钻头偏离井眼轴线的侧向力，达到增斜、降斜的目的。目前，市场上的稳定器种类较多，大体可以分为以下几类，具体优缺点如下：1、固定式稳定器。其外径无法在地面进行控制，需要改变外径时，必须起钻更换另一外径的稳定器，之后再下入井中。这会造成反复起下钻，影响钻井速度，还会增加起钻遇卡的风险。2、单级变径稳定器。该类产品最早由长庆钻采院研制，通过钻柱内外压差控制支撑头的伸出，每当开泵时，支撑头就全部伸出，稳定器处于满眼状态，达到一级变径的目的。该稳定器变径功能单一，已经不能适应快速发展的钻井工艺要求。3、双级变径稳定器。市场上有一种通过开泵次数控制支撑头伸出或不伸出的稳定器，每开停一次泵，支撑头的位置就发生一次改变，支撑头的伸出是靠本体内心轴上的锥面台阶推出。支撑头在不同位置，立管压力有一差值，为地面判断支撑头状态提供了信号。这种产品的缺点是，心轴锥面台阶给支撑头提供的径向推力有限，而且加工难度大，成本高，不利于推广。4、三级变径稳定器。该稳定器通过液体压差控制一滑套的长、短槽进而控制支撑头处于半伸出、全伸出和不伸出三个状态，实现三级变径的目的，它要求对泥浆的密度、排量进行较为精确的控制，但实际实施时排量往往不会那么准确，而且泥浆的密度变化幅度较大，因此容易造成误动作，制约了其应用范围。5、电液控变径稳定器。比较先进的以国外的稳定器为代表，可以实现多级变径，变径后可通过监测装置监测支撑头的伸出状态，并可实时调整支撑头的状态。这类稳定器功能全，性能可靠，但是价格比较昂贵。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提出了一种油压式双级变径稳定器，本实用新型不受泥浆排量和密度的影响，实现了对稳定器外径状态的控制，实现了变径状态的地面判断；不受井斜大小的影响；整机结构简单，易于加工，成本较低。本技术是通过采用下述技术方案实现的：一种油压式双级变径稳定器，包括稳定器本体、活塞、轴承、限位套、限位头、芯轴、防转头、支撑头、复位弹簧、下部密封件、保护套和限流头，其特征在于：所述支撑头安装在稳定器本体的螺旋棱上，芯轴位于所述稳定器本体内，稳定器本体、活塞、芯轴、支撑头与下部密封件之间形成密封腔，所述芯轴与所述限位套之间通过所述轴承连接，活塞及限位套安装在芯轴上部，芯轴中部开有防转槽，芯轴下部安装有复位弹簧。所述限流头设置在稳定器本体出口处的内部，与芯轴内孔配合形成压力信号反馈机构。所述限流头与芯轴下部端面距离可调。所述限位套外表面开有长短槽。所述复位弹簧处于压缩状态。所述密封腔内充满有液压油。与现有技术相比，本技术的有益效果表现在：1、本技术采用“稳定器本体、活塞、芯轴、支撑头与下部密封件之间形成密封腔，所述芯轴与所述限位套之间通过所述轴承连接，活塞及限位套安装在芯轴上部，芯轴中部开有防转槽，芯轴下部安装有复位弹簧”，从而开停泵次数控制稳定器外径状态的转换，不受泥浆排量和密度的影响，实现了对稳定器外径状态的控制。2、限流头设置在稳定器本体出口处的内部，与芯轴内孔配合形成压力信号反馈机构，实现了变径状态的地面判断；利用液体压差推动支撑头伸出，径向支撑力大，不受井斜大小的影响；整机结构简单，易于加工，成本较低。附图说明下面将结合说明书附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明，其中：图1是本技术的结构原理图图2是限位套外圆柱面展开示意图图中：1、稳定器本体；2、上活塞；3、轴承；4、限位套；5、限位头；6、芯轴；7、防转头；8、支撑头；9、复位弹簧；10、下部密封件；11、保护套；12、限流头，a、密封腔。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。参阅附图，一种油压式双级变径稳定器，包括稳定器本体1、活塞2、轴承3、限位套4、限位头5、芯轴6、防转头7、支撑头8、复位弹簧9、下部密封件10、保护套11、限流头12。稳定器本体1的螺旋棱上装有支撑头8，稳定器本体1内装有芯轴6。芯轴6自上而下依次装有活塞2、轴承3、限位套4、轴承3、复位弹簧9、下部密封10。芯轴上开有防转槽，在防转头7的约束下，芯轴能沿稳定器本体轴向运动，而不转动。限位套4外圆柱面开有首尾相接的长短槽，限位头在长短槽内滑动时，限位套会发生转动。在稳定器本体1、活塞2、限位头5、芯轴6、防转头7、支撑头8与下部密封件10形成的密封腔内充满液压油。稳定器本体1出口处内部设有限流头12，与芯轴6内孔配合，共同形成压力信号反馈机构。停泵状态时(如起、下钻过程)，芯轴6在复位弹簧9的作用下处于最上端位置，支撑头8缩回稳定器本体内。若限位头5位于限位套4圆柱面槽的A位置，此时开泵，在泥浆压差作用下，芯轴向下运动，复位弹簧9被压缩，限位套4发生运动，密封腔容积减小，液压油迫使支撑头向外伸出，当限位头5相对于限位套4运动至其短槽内B位置后，支撑头8与稳定器本体1螺旋面平齐，此时该稳定器处于小直径状态。此时停泵，压差消失，在复位弹簧9作用下，芯轴6上行，限位头5相对于限位套4运动至其外圆柱面槽内的C位置。此时再开泵，在泥浆压差作用下，芯轴6向下运动，复位弹簧9被压缩，限位套4发生运动，密封腔内容积减小，液压油迫使支撑头8向外伸出，限位头5相对于限位套4运动至其的长槽D位置(未到达长槽终端)，此时密封腔内的油为压P1，稳定器本体和井眼环空间的压力为P2，且P1＞P2，压差ΔP(等于P1-P2)会迫使支撑头8完全伸出稳定器本体1螺旋面，处于大直径状态。当支撑头8完全伸出后，限流头12插入芯轴6端面，实现节流，立管压力会升高(1.5～2.0)MPa，此时在地面可断定稳定器处于大直径状态。再次停泵后，限位头5相对于限位套4运动至其外圆柱面槽内的E位置。至此，通过2个开停泵循环，实现稳定器小直径和大直径的转换。该变径稳定器既可单独使用，也可与其它类型稳定器配合使用。可用于钻直井、定向井或水平井，一趟钻可实现增斜、降斜两种功能，具有很好的应用前景。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种油压式双级变径稳定器，包括稳定器本体、活塞、轴承、限位套、限位头、芯轴、防转头、支撑头、复位弹簧、下部密封件、保护套和限流头，其特征在于：所述支撑头安装在稳定器本体的螺旋棱上，芯轴位于所述稳定器本体内，稳定器本体、活塞、芯轴、支撑头与下部密封件之间形成密封腔，所述芯轴与所述限位套之间通过所述轴承连接，活塞及限位套安装在芯轴上部，芯轴中部开有防转槽，芯轴下部安装有复位弹簧。

【技术特征摘要】
1.一种油压式双级变径稳定器，包括稳定器本体、活塞、轴承、限位套、限位
头、芯轴、防转头、支撑头、复位弹簧、下部密封件、保护套和限流头，其特征在
于：所述支撑头安装在稳定器本体的螺旋棱上，芯轴位于所述稳定器本体内，稳定
器本体、活塞、芯轴、支撑头与下部密封件之间形成密封腔，所述芯轴与所述限位
套之间通过所述轴承连接，活塞及限位套安装在芯轴上部，芯轴中部开有防转槽，
芯轴下部安装有复位弹簧。
2.根据权利要求1所述的油压式双级变径稳定器，其特征在于：所述限流头...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡东锋，王玉，李登前，叶文勇，李前春，章东哲，杨延增，杨博，赵小龙，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油集团川庆钻探工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11