專利名稱：一種自動(dòng)垂直鉆井流量分配控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于石油、天然氣勘探開發(fā)領(lǐng)域的自動(dòng)垂直鉆井井下工具 流量分配控制裝置。
背景技術(shù)：
目前石油、天然氣勘探開發(fā)領(lǐng)域在進(jìn)行直井鉆井時(shí)為保證鉆進(jìn)過程中的井 身質(zhì)量，通過測(cè)斜儀器測(cè)量井斜后再通過人工調(diào)整鉆井參數(shù)來控制井斜角在保 持一定的范圍內(nèi)。該方法控制精度較低，并且無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的相應(yīng)相應(yīng)控制， 操作過程復(fù)雜，施工成本高，存在較高的施工風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
自動(dòng)垂直鉆井井下工具能夠通過自帶的控制系統(tǒng)，自動(dòng)的控制鉆井過程中 的井斜角保持在一定的范圍內(nèi)，并具有對(duì)斜井糾斜的功能，整個(gè)控制過程無需 人工干預(yù)，可以提高工作效率，降低風(fēng)險(xiǎn)、成本。自動(dòng)垂直鉆井井下工具主要 由控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。工具糾斜力是由執(zhí)行機(jī)構(gòu)的活塞產(chǎn)生的，活塞的 伸出由鉆井液提供液動(dòng)力。流量分配控制裝置直接受自動(dòng)垂直鉆井井下工具控 制系統(tǒng)控制，該裝置通過控制鉆井液的流量分配來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)垂直鉆井井下工具 的控制系統(tǒng)對(duì)糾斜力的方向控制。本發(fā)明的目的是為自動(dòng)垂直鉆井井下工具糾 斜力的方向控制提供一種自動(dòng)垂直鉆井流量分配控制裝置。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 一種自動(dòng)垂直鉆井流量
分配控制裝置，包括一個(gè)可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的圓形上分配盤和下分配盤，其特征是: 上分配盤通過連軸器與控制系統(tǒng)的扭矩發(fā)生器相連接，連軸器下端有鍵槽，上 分配盤通過鍵槽里的平鍵與連軸器連接，并通過鎖緊帽采用螺紋緊固的方式鎖 緊，上分配盤摩擦副裝在上分配盤下部，下分配盤與下分配盤摩擦副裝在一起， 下分配盤有三個(gè)圓形過流孔為通孔。流量分配控制裝置上分配盤通孔內(nèi)有鍵槽， 上部為細(xì)長桿，下部為圓盤形狀，圓盤上有兩個(gè)扇形通孔，上分配盤摩擦副裝 在上分配盤下部，使上分配盤一個(gè)扇形孔為盲孔，另一個(gè)扇形孔為扇形過流孔， 能夠與下分配盤的三個(gè)圓形過流孔相通。下分配盤與下分配盤摩擦副裝在一起， 有三個(gè)過流通孔，下分配盤摩擦副高于下分配盤的底孔。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，更換方便，控制精度高。能夠通過控 制鉆井液的分配來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)垂直鉆井井下工具對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)糾斜力的準(zhǔn)確控制， 并解決了由于軸向安裝定位尺寸誤差導(dǎo)致的上、下分配盤相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩過大的 問題。


圖l是一種自動(dòng)垂直鉆井流量分配控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是上分配盤結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是下分配盤結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中l(wèi).扭矩發(fā)生器，2.連軸器，3.鎖緊帽，4.平鍵，5.上分配盤，6丄分配 盤摩擦副，7.下分配盤摩擦副，8.下分配盤，9.圓形過流孔，IO.盲孔，ll.扇形流
孔。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合

中的圖l、圖2、圖3、圖4對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一歩說明。 本發(fā)明安裝在自動(dòng)垂直鉆井系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的上部腔體里。上分配盤5通過連 軸器2與控制系統(tǒng)的扭矩發(fā)生器1相連接，能夠在扭矩發(fā)生器l的驅(qū)動(dòng)下與下分配 盤8相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。連軸器2下端有鍵槽。上分配盤5通孔內(nèi)有鍵槽，上部為細(xì)長桿， 下部為圓盤形狀，圓盤上有兩個(gè)扇形通孔，上分配盤5通過平鍵4與連軸器2連接， 并通過鎖緊帽3采用螺紋緊固的方式鎖緊。上分配盤5可以在一定范圍內(nèi)軸向活 動(dòng)。下分配盤8有三個(gè)圓形過流孔為通孔9，能夠分別為三個(gè)活塞提供驅(qū)動(dòng)液。 在上、下分配盤上裝硬質(zhì)合金摩擦副，使上分配盤5只有一個(gè)扇形孔為盲孔丄0， 另一個(gè)扇形孔為扇形過流孔ll，能夠與下分配盤的三個(gè)圓形過流孔9相通。在鉆 井液沖擊下，上分配盤摩擦副6下分配盤摩擦副7緊密結(jié)合在一起，具有一定的 密封作用。下分配盤摩擦副7高于下分配盤8的底孔，在其周圍存在一個(gè)存雜質(zhì) 的環(huán)形空間。在控制系統(tǒng)的控制下，扭矩發(fā)生器1通過連軸器2驅(qū)動(dòng)上分配盤5相 對(duì)于下分配盤8旋轉(zhuǎn)，通過控制兩者的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，可以使上分配盤5的扇形過流 孔11與下分配盤的三個(gè)過圓形流孔9交替導(dǎo)通，使驅(qū)動(dòng)活塞的鉆井液合理分配， 以此來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)垂直鉆井井下工具的控制系統(tǒng)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)糾斜力的準(zhǔn)確控制。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)垂直鉆井流量分配控制裝置，包括一個(gè)可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的圓形上分配盤(5)和下分配盤(8)，其特征是上分配盤(5)通過連軸器(2)與控制系統(tǒng)的扭矩發(fā)生器(1)相連接，連軸器(2)下端有鍵槽，上分配盤(5)通過鍵槽里的平鍵(4)與連軸器(2)連接，并通過鎖緊帽(3)采用螺紋緊固的方式鎖緊，上分配盤摩擦副(6)裝在上分配盤(5)下部，下分配盤(8)與下分配盤摩擦副(7)裝在一起，下分配盤(8)有三個(gè)圓形過流孔為通孔(9)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量分配控制裝置，其特征是上分配盤(5) 通孔內(nèi)有鍵槽，上部為細(xì)長桿，下部為圓盤形狀，圓盤上有兩個(gè)扇形通孔，上 分配盤摩擦副(6)裝在上分配盤(5)下部，使上分配盤(5) —個(gè)扇形孔為盲 孔(10)，另一個(gè)扇形孔為扇形過流孔(11)，能夠與下分配盤的三個(gè)圓形過流 孔(9)相通。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的流量分配控制裝置，其特征是下分配盤(8)與 下分配盤摩擦副(7)裝在一起，有三個(gè)過流通孔(9)，下分配盤摩擦副(7)高于 下分配盤(8)的底孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于石油、天然氣勘探開發(fā)領(lǐng)域的自動(dòng)垂直鉆井井下工具流量分配控制裝置，安裝在自動(dòng)垂直鉆井系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的上部腔體中。包括一個(gè)可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的圓形上分配盤和下分配盤。上分配盤通過連軸器與控制系統(tǒng)的扭矩發(fā)生器相連接，能夠在扭矩發(fā)生器的驅(qū)動(dòng)下與下分配盤相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。上分配盤通過平鍵與連軸器連接，并通過鎖緊帽采用螺紋緊固的方式鎖緊。上分配盤可以在一定范圍內(nèi)軸向活動(dòng)。在控制系統(tǒng)的控制下，扭矩發(fā)生器通過連軸器驅(qū)動(dòng)上分配盤相對(duì)于下分配盤旋轉(zhuǎn)，通過控制兩者的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，可以使上分配盤的扇形過流孔與下分配盤的三個(gè)過流孔交替導(dǎo)通，使驅(qū)動(dòng)活塞的鉆井液合理分配，以此來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)垂直鉆井井下工具的控制系統(tǒng)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)糾斜力的準(zhǔn)確控制。
文檔編號(hào)E21B7/10GK101358521SQ200710015180
公開日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2007年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月30日
發(fā)明者吳仲華, 孫浩玉, 聶云飛, 馬清明 申請(qǐng)人:中國石化集團(tuán)勝利石油管理局鉆井工藝研究院