一種可變徑穩(wěn)定器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種可變徑穩(wěn)定器，包括殼體，殼體中設(shè)置有中心管，中心管外徑套裝有錐套，錐套下方裝有設(shè)置于中心管上用于在中心管向上移動(dòng)時(shí)推動(dòng)錐套上移的擋環(huán)，穩(wěn)定塊設(shè)置于殼體上，穩(wěn)定塊兩端設(shè)有回位彈簧，穩(wěn)定塊與錐套相接觸；所述中心管外徑沿徑向均布有凸塊，中心管徑向均布有活塞孔，活塞孔中安裝有活塞，中心管底端設(shè)置有用于調(diào)整中心管軸向位移量并承擔(dān)下部鉆柱重量的螺帽。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定器外徑可由地面操控進(jìn)行變徑的目的，該穩(wěn)定器通過(guò)改變開(kāi)泵和加鉆壓旋轉(zhuǎn)的先后順序，使穩(wěn)定器處于不同的工作狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)不同井段使用不同外徑尺寸的穩(wěn)定器的目的。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)在起鉆作業(yè)中，穩(wěn)定器處于收縮狀態(tài)。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，提高了鉆井時(shí)效。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種可變徑穩(wěn)定器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種可變徑穩(wěn)定器。
【背景技術(shù)】
[0002]在定向井、水平井和大位移井鉆井施工中，為了控制和調(diào)整井眼井斜，通常通過(guò)不同尺寸長(zhǎng)度的鉆桿、加重鉆桿、鉆鋌等配以不同位置上的滿(mǎn)眼、不滿(mǎn)眼穩(wěn)定器組成造斜、穩(wěn)斜或降斜鉆具組合。使用傳統(tǒng)固定式穩(wěn)定器，因其結(jié)構(gòu)固定，更換穩(wěn)定器都必須通過(guò)起下鉆實(shí)現(xiàn)，這就增加了鉆井作業(yè)的輔助時(shí)間，而且采用固定式穩(wěn)定器在起下鉆、定向等工況下，存在著遇阻劃眼、易斜地層防斜、定向井井眼軌跡控制以及提高機(jī)械轉(zhuǎn)速等技術(shù)難題，易引起刮擦井壁和“拔活塞”現(xiàn)象，增加了泥漿對(duì)井壁的浸泡時(shí)間，從且延長(zhǎng)鉆井施工周期，降低鉆井時(shí)效，甚至造成井壁失穩(wěn)，致使井塌、井噴等井下復(fù)雜事故。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可變徑穩(wěn)定器，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:一種可變徑穩(wěn)定器，其特征在于:包括殼體，殼體中設(shè)置有中心管，中心管外徑套裝有錐套，錐套下方裝有設(shè)置于中心管上用于在中心管向上移動(dòng)時(shí)推動(dòng)錐套上移的擋環(huán)，穩(wěn)定塊設(shè)置于殼體上，穩(wěn)定塊兩端設(shè)有回位彈簧，穩(wěn)定塊與錐套相接觸；所述中心管外徑沿徑向均布有凸塊，中心管徑向均布有活塞孔，活塞孔中安裝有活塞，中心管底端設(shè)置有用于調(diào)整中心管軸向位移量并承擔(dān)下部鉆柱重量的螺帽；所述殼體頂部?jī)?nèi)徑沿周向分布有對(duì)凸塊運(yùn)動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向的相連通的螺旋槽和直槽，殼體由頂部沿軸向依次分布有止推塊孔、頂銷(xiāo)孔和穩(wěn)定塊孔，其上分別安裝有阻止凸塊下行的止推塊，用于活塞回位的頂銷(xiāo)和用于進(jìn)行變徑的穩(wěn)定塊，頂銷(xiāo)和止推塊均帶有彈簧；殼體內(nèi)孔設(shè)有用于密封水眼內(nèi)泥漿的密封件；殼體內(nèi)徑上設(shè)有與活塞位置相對(duì)應(yīng)的環(huán)槽。
[0005]所述中心管外徑沿徑向均布有一圈三個(gè)凸塊，中心管徑向均布有一圈三個(gè)活塞孔。
[0006]所述中心管為一根帶有中心孔的階梯軸狀零件；外殼體為一根管狀零件；錐套為一個(gè)外徑帶有斜面、內(nèi)徑為直孔的零件；穩(wěn)定塊是一組外徑為圓柱面，內(nèi)部為斜面的零件，穩(wěn)定塊的斜面與錐套上斜面貼合。
[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)效果為:
[0008]實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定器外徑可由地面操控進(jìn)行變徑的目的，該穩(wěn)定器通過(guò)改變開(kāi)泵和加鉆壓旋轉(zhuǎn)的先后順序，使穩(wěn)定器處于不同的工作狀態(tài)(漲開(kāi)和收縮)下，實(shí)現(xiàn)不同井段使用不同外徑尺寸的穩(wěn)定器的目的。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)在起鉆作業(yè)中，穩(wěn)定器處于收縮(小外徑)狀態(tài)。
[0009]通過(guò)不同的地面操作實(shí)現(xiàn)外徑轉(zhuǎn)換，無(wú)需專(zhuān)門(mén)另配控制單元，克服了現(xiàn)有的非電控可變徑穩(wěn)定器需控制泵壓或?qū)﹂_(kāi)關(guān)泵次數(shù)進(jìn)行記數(shù)的環(huán)節(jié)，簡(jiǎn)化了操作。相對(duì)于通過(guò)地面電控實(shí)現(xiàn)變徑的穩(wěn)定器，可靠性更高。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，提高了鉆井時(shí)效?！緦?zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為外殼結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3為外殼內(nèi)螺旋槽/直槽展開(kāi)圖；
[0013]圖4為中心管示意圖；
[0014]圖5為錐套主視圖示意圖；
[0015]圖6為錐套左視圖示意圖；
[0016]圖7為錐套俯視圖示意圖；
[0017]圖8為穩(wěn)定塊主視圖示意圖；
[0018]圖9為穩(wěn)定塊左視圖示意圖；
[0019]圖10為穩(wěn)定塊俯視圖示意圖。
[0020]附圖標(biāo)記為:
[0021]I—中心管，2—外殼，3—螺帽，4一密封件，5—擋環(huán)，6—穩(wěn)定塊，7—回位彈簧，8—錐套，9 一活塞，10—頂銷(xiāo)，11 一止推塊，12 —凸塊，13—活塞孔，14 一止推塊孔，15—頂銷(xiāo)孔，16—穩(wěn)定塊孔，17 一環(huán)槽。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本實(shí)用新型屬于鉆井領(lǐng)域，涉及一種適用于鉆井作業(yè)的可變徑穩(wěn)定器，一般安裝于螺桿鉆具后，MWD儀器前。
[0023]參見(jiàn)圖1至圖4，本實(shí)用新型涉及的一種可變徑穩(wěn)定器的具體結(jié)構(gòu)為:
[0024]包括殼體2，殼體2中設(shè)置有中心管1，中心管I外徑套裝有錐套8，錐套8下方裝有設(shè)置于中心管I上用于在中心管I向上(圖示向左)移動(dòng)時(shí)推動(dòng)錐套8上移的擋環(huán)5，穩(wěn)定塊6設(shè)置于殼體2上，穩(wěn)定塊6兩端設(shè)有回位彈簧7，穩(wěn)定塊6與錐套8相接觸；
[0025]所述中心管I外徑沿徑向均布有凸塊12，中心管I徑向均布有活塞孔13，活塞孔13中安裝有活塞9，中心管I底端設(shè)置有用于調(diào)整中心管I軸向位移量并承擔(dān)下部鉆柱重量的螺帽3 ；
[0026]所述殼體2頂部(圖1、2左偵D內(nèi)徑沿周向分布有對(duì)凸塊12運(yùn)動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向的相連通的螺旋槽和直槽(如圖3展開(kāi)圖)，殼體2由頂部沿軸向依次分布有止推塊孔14、頂銷(xiāo)孔15和穩(wěn)定塊孔16，其上分別安裝有阻止凸塊12下行的止推塊11，用于活塞9回位的頂銷(xiāo)10和用于進(jìn)行變徑的穩(wěn)定塊6，頂銷(xiāo)10和止推塊11均帶有彈簧；殼體2內(nèi)孔設(shè)有用于密封水眼內(nèi)泥漿的密封件4 ;殼體2內(nèi)徑上設(shè)有與活塞9位置相對(duì)應(yīng)的環(huán)槽17。頂銷(xiāo)10在彈簧彈力的作用下可將管柱無(wú)內(nèi)外壓差狀態(tài)下的活塞9頂回活塞孔13 ;止推塊11在彈簧彈力的作用下呈向內(nèi)凸出狀態(tài)。
[0027]本實(shí)用新型中的中心管I外徑沿徑向均布有一圈三個(gè)凸塊12，中心管I徑向均布有一圈三個(gè)活塞孔13。
[0028]本實(shí)用新型中的中心管I可為一根帶有中心孔的階梯軸狀零件，如圖4所示；
[0029]外殼體2可為一根管狀零件，如圖2所示；
[0030]錐套8可為一個(gè)外徑帶有斜面、內(nèi)徑為直孔的零件，如圖5至7所示；[0031]穩(wěn)定塊6是一組外徑為圓柱面，內(nèi)部為斜面的零件，如圖8至10所示，穩(wěn)定塊6的斜面與錐套8上斜面貼合，通過(guò)錐套8的軸向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定塊的徑向移動(dòng)，達(dá)到變徑的目的。
[0032]如圖1所示，本實(shí)用新型處于小外徑狀態(tài)。當(dāng)需要保持該狀態(tài)時(shí)，需在鉆井作業(yè)中，保證先開(kāi)泵，后加鉆壓，旋轉(zhuǎn)鉆柱鉆進(jìn)；當(dāng)需要穩(wěn)定器在大外徑狀態(tài)下工作時(shí)，需先停泵，再加鉆壓旋轉(zhuǎn)鉆柱下行，然后開(kāi)泵正常鉆進(jìn)；當(dāng)需要穩(wěn)定器從大外徑狀態(tài)進(jìn)入小外徑狀態(tài)時(shí)，需上提鉆柱，穩(wěn)定塊6回收，穩(wěn)定器進(jìn)入小外徑狀態(tài)。本實(shí)用新型在鉆柱上提時(shí)，穩(wěn)定器處于小外徑狀態(tài)。
[0033]如圖1所示，錐套8套裝在中心管I上，可隨中心管I作軸向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)錐套8軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)，穩(wěn)定塊6在錐套8和回位彈簧7作用下被動(dòng)做徑向漲開(kāi)或回縮運(yùn)動(dòng)。
[0034]如圖2所示，外殼2端部設(shè)有螺旋/直槽和止推塊孔14。止推塊11在彈簧作用下向管內(nèi)凸出，其作用是:當(dāng)鉆柱在不開(kāi)泵狀態(tài)下向下運(yùn)動(dòng)(比如下鉆過(guò)程)時(shí)，阻擋中心管I上的凸塊12，阻止中心管I在不旋轉(zhuǎn)情況下的軸向運(yùn)動(dòng)。
[0035]如圖4所示，中心管I設(shè)有凸塊12和活塞孔13。當(dāng)中心管I軸向運(yùn)動(dòng)未被鎖死時(shí)(活塞9被頂銷(xiāo)10頂回狀態(tài))，凸塊12可沿螺旋槽中作周向旋轉(zhuǎn)和軸向運(yùn)動(dòng)?；钊?3中安裝活塞9，活塞9的作用是:當(dāng)開(kāi)泵后，在泵壓作用下伸出，卡入殼體2內(nèi)徑上的環(huán)槽17中，這時(shí)中心管I軸向運(yùn)動(dòng)被鎖死。
[0036]本實(shí)用新型的動(dòng)作過(guò)程為:
[0037]小外徑狀態(tài):上提鉆柱，以確保本實(shí)用新型處于小外徑狀態(tài)。這時(shí)，開(kāi)泵，活塞9將在水眼與環(huán)空壓差的作用下伸出。下放鉆柱，伸出的活塞9卡入外殼環(huán)槽中，中心管I軸向向下運(yùn)動(dòng)被鎖死。此時(shí)中心管I上凸塊12位置在外殼2端部直槽無(wú)螺旋段(如圖3展開(kāi)圖)，中心管I周向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被鎖死。此狀態(tài)下正常鉆進(jìn)，本實(shí)用新型將保持在小外徑狀態(tài)下。
[0038]轉(zhuǎn)換為大外徑狀態(tài):先關(guān)泵，活塞9在頂銷(xiāo)10的作用下收回，解除中心管I軸向鎖死。這時(shí)，邊正向旋轉(zhuǎn)邊下放鉆柱，中心管I上凸塊12將沿著外殼螺旋槽作周向旋轉(zhuǎn)并軸向向下(圖示向右)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)推動(dòng)錐套8軸向向下運(yùn)動(dòng)，撐開(kāi)穩(wěn)定塊6，本實(shí)用新型外徑增大。當(dāng)穩(wěn)定塊6完全撐開(kāi)后，中心管I左側(cè)大徑臺(tái)肩與外殼2左端面接觸，限位中心管I不能繼續(xù)下行；正向旋轉(zhuǎn)被凸塊12與外殼2直槽側(cè)壁限位，無(wú)法正向旋轉(zhuǎn)。此時(shí)正常鉆進(jìn)，本實(shí)用新型處于大外徑狀態(tài)。
[0039]轉(zhuǎn)換為小外徑狀態(tài):上提鉆柱，中心管I上凸塊12沿外殼2直槽向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)推動(dòng)錐套8軸向向上運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定塊6在回位彈簧7作用下回縮，本實(shí)用新型外徑減小。中心管I上行由螺帽3限位并承擔(dān)下部鉆柱重量。
[0040]不開(kāi)泵下放鉆柱過(guò)程:不開(kāi)泵狀態(tài)下，活塞9收回，解除了中心管I的軸向約束。如需要本實(shí)用新型處于小外徑狀態(tài)，可上提鉆柱。在鉆柱不旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下下放鉆柱，中心管I上凸塊12的下行(圖示右移)被止推塊11所阻，不能推動(dòng)錐套8下行，本實(shí)用新型保持在小外徑狀態(tài)；如需要本實(shí)用新型處于大外徑狀態(tài)下，可邊正向旋轉(zhuǎn)邊下放鉆柱，使穩(wěn)定塊6撐開(kāi)。
[0041]整個(gè)操作過(guò)程可具體概括為:小狀態(tài)，先開(kāi)泵，后旋進(jìn)；大狀態(tài)，先旋進(jìn)，后開(kāi)泵；大變小，需上提。[0042]本實(shí)施例沒(méi)有詳細(xì)敘述的部件和結(jié)構(gòu)屬本行業(yè)的公知部件和常用結(jié)構(gòu)或常用手段，這里不一一敘述。
【權(quán)利要求】
1.一種可變徑穩(wěn)定器，其特征在于:包括殼體(2),殼體(2)中設(shè)置有中心管(I),中心管(I)外徑套裝有錐套(8),錐套(8)下方裝有設(shè)置于中心管(I)上用于在中心管(I)向上移動(dòng)時(shí)推動(dòng)錐套(8)上移的擋環(huán)(5)，穩(wěn)定塊(6)設(shè)置于殼體(2)上，穩(wěn)定塊(6)兩端設(shè)有回位彈簧(7)，穩(wěn)定塊(6)與錐套(8)相接觸；所述中心管(I)外徑沿徑向均布有凸塊(12)，中心管(I)徑向均布有活塞孔(13)，活塞孔(13)中安裝有活塞(9)，中心管(I)底端設(shè)置有用于調(diào)整中心管(I)軸向位移量并承擔(dān)下部鉆柱重量的螺帽(3);所述殼體(2)頂部?jī)?nèi)徑沿周向分布有對(duì)凸塊(12)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向的相連通的螺旋槽和直槽，殼體(2)由頂部沿軸向依次分布有止推塊孔(14)、頂銷(xiāo)孔(15)和穩(wěn)定塊孔(16)，其上分別安裝有阻止凸塊(12)下行的止推塊(11)，用于活塞(9)回位的頂銷(xiāo)(10)和用于進(jìn)行變徑的穩(wěn)定塊(6)，頂銷(xiāo)(10)和止推塊(11)均帶有彈簧；殼體(2)內(nèi)孔設(shè)有用于密封水眼內(nèi)泥漿的密封件(4);殼體(2)內(nèi)徑上設(shè)有與活塞(9)位置相對(duì)應(yīng)的環(huán)槽(17)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述可變徑穩(wěn)定器，其特征在于:所述中心管(I)外徑沿徑向均布有一圈三個(gè)凸塊(12)，中心管(I)徑向均布有一圈三個(gè)活塞孔(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述可變徑穩(wěn)定器，其特征在于:所述中心管(I)為一根帶有中心孔的階梯軸狀零件；外殼體(2)為一根管狀零件；錐套(8)為一個(gè)外徑帶有斜面、內(nèi)徑為直孔的零件；穩(wěn)定塊(6)是一組外徑為圓柱面，內(nèi)部為斜面的零件，穩(wěn)定塊(6)的斜面與錐套(8)上斜面貼合。
【文檔編號(hào)】E21B17/10GK203640629SQ201420001224
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2014年1月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月2日
【發(fā)明者】楊森, 李曉明, 宋順平, 李培梅, 王舉堂, 李潤(rùn)苗, 孫等軍 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司長(zhǎng)慶鉆井總公司