本實(shí)用新型屬于鉆井設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鉆柱扶正工具。

背景技術(shù)：

在鉆井過(guò)程中，需要對(duì)井眼軌跡進(jìn)行控制，使鉆具組合最大限度地處于井眼軸線(xiàn)上。通常，在鉆具組件上接入扶正器，以提高鉆具組合在鉆進(jìn)過(guò)程中的穩(wěn)定性、減少井眼內(nèi)壁對(duì)鉆具組件的摩擦阻力和控制鉆井方向，進(jìn)而提高鉆井效率?，F(xiàn)有的扶正器多為扶正塊式扶正器，但是扶正塊式扶正器與井壁之間為摩擦為滑動(dòng)摩擦，摩擦力較大，這會(huì)增大鉆具組件產(chǎn)生螺旋屈曲的可能性，甚至?xí)?dǎo)致井下卡鉆事故的發(fā)生。

例如，授權(quán)公告號(hào)CN 2883646 Y，名稱(chēng)為滾輪穩(wěn)定器的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種滾輪穩(wěn)定器（相當(dāng)于扶正工具）。該滾輪穩(wěn)定器包括本體、滾輪軸和滾輪（相當(dāng)于滾動(dòng)扶正體），本體的外圓柱面上開(kāi)有縱向條形槽，條形槽的兩端設(shè)有梯形槽，梯形槽內(nèi)設(shè)有梯形軸座，滾輪軸的兩端固定在梯形槽的圓孔內(nèi)，滾輪套在滾輪軸上。在鉆井過(guò)程中，滾輪可繞滾輪軸自轉(zhuǎn)，滾輪與井壁之間為滾動(dòng)摩擦，該滾輪穩(wěn)定器不僅起到穩(wěn)定和扶正鉆具的作用，滾輪穩(wěn)定器與井壁之間的摩擦阻力也較小。但是，該滾輪穩(wěn)定器的外徑不可變，不能適用于不同尺寸的井眼，而且，遇到井眼縮徑段時(shí)，容易出現(xiàn)卡鉆風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種鉆柱扶正工具以解決鉆柱扶正工具的外徑不可變的技術(shù)問(wèn)題。

本實(shí)用新型中鉆柱扶正工具的技術(shù)方案是：一種鉆柱扶正工具，包括扶正滾動(dòng)體和軸線(xiàn)沿上下方向延伸的扶正器本體，扶正器本體上設(shè)有用于安裝扶正滾動(dòng)體的滾動(dòng)支座，其特征在于：滾動(dòng)支座沿扶正器本體的徑向?qū)蛞苿?dòng)裝配于扶正器本體上，滾動(dòng)支座與扶正器本體之間設(shè)有用于向滾動(dòng)支座施加沿扶正器本體徑向朝外的作用力的彈性件，鉆柱扶正工具還包括用于限制滾動(dòng)支座沿扶正器本體徑向朝外移動(dòng)極限的第一徑向限位結(jié)構(gòu)。

所述的扶正滾動(dòng)體為軸線(xiàn)與扶正器本體的軸線(xiàn)相平行的滾柱，滾柱轉(zhuǎn)動(dòng)裝配于滾動(dòng)支座上。

滾柱的外周面上設(shè)有旋向與鉆柱的旋進(jìn)方向一致的螺紋。

所述的滾柱包括中心軸和套設(shè)于中心軸的外周面的外滾柱體，中心軸與外滾動(dòng)體相固定，中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)裝配于滾動(dòng)支座上。

中心軸包括軸線(xiàn)沿上下方向延伸的中心軸本體，中心軸本體的上端和/或下端設(shè)有與中心軸本體同軸且導(dǎo)向移動(dòng)配合的連接段，連接段與中心軸本體之間設(shè)有用于向連接段施加沿中心軸本體的軸向向外作用力的中心軸彈性件。

扶正器本體的外周面上設(shè)有長(zhǎng)度沿上下方向延伸的條形槽，滾柱設(shè)于條形槽內(nèi)，條形槽的底壁與滾柱的外周面之間設(shè)有滾柱隔板。

扶正器本體上設(shè)有軸承，軸承的外圈構(gòu)成滾動(dòng)支座，滾柱與軸承的內(nèi)圈止轉(zhuǎn)裝配。

扶正器本體的外周面上設(shè)有長(zhǎng)度沿上下方向延伸的條形槽，條形槽的上端的上槽壁和/或條形槽的下端的下槽壁上設(shè)有滾動(dòng)支座，滾動(dòng)支座上設(shè)有長(zhǎng)度沿扶正器本體的徑向延伸的U形槽，條形槽內(nèi)與滾動(dòng)支座相對(duì)應(yīng)側(cè)的槽壁上設(shè)有限位凸起，限位凸起設(shè)于對(duì)應(yīng)的U形槽內(nèi)，U形槽具有沿扶正器本體徑向方向位于外側(cè)的U形槽外槽壁，U形槽外槽壁與限位凸起擋止配合以限制滾動(dòng)支座沿扶正器本體徑向朝外移動(dòng)極限，第一徑向限位結(jié)構(gòu)包括限位凸起和U形槽外槽壁。

條形槽內(nèi)與滾動(dòng)支座相對(duì)應(yīng)側(cè)的槽壁上設(shè)有軸線(xiàn)沿上下方向延伸的限位銷(xiāo)釘，所述的限位凸起為限位銷(xiāo)釘?shù)念^部。

扶正器本體的外周面上設(shè)有長(zhǎng)度沿上下方向延伸的條形槽，條形槽的上端的上槽壁和條形槽的下端的下槽壁上均設(shè)有滾動(dòng)支座，設(shè)于上槽壁上的滾動(dòng)支座稱(chēng)為上滾動(dòng)支座，設(shè)于下槽壁上的滾動(dòng)支座稱(chēng)為下滾動(dòng)支座，滾柱的上下兩端分別轉(zhuǎn)動(dòng)裝配于上滾動(dòng)支座和下滾動(dòng)支座上。

本實(shí)用新型的有益效果是：滾動(dòng)支座沿扶正器本體的徑向?qū)蛞苿?dòng)裝配于扶正器本體上，滾動(dòng)支座與扶正器本體之間設(shè)有用于向滾動(dòng)支座提供沿扶正器本體徑向朝外的作用力的彈性件，鉆柱扶正工具還包括用于限制滾動(dòng)支座沿扶正器本體徑向朝外移動(dòng)極限的第一徑向限位結(jié)構(gòu)。在遇到井眼的小徑段時(shí)，井壁壓著扶正滾動(dòng)體，在彈性件的作用下，扶正滾動(dòng)體和滾動(dòng)支座沿扶正本體的徑向向內(nèi)移動(dòng)，從而扶正工具的整體的徑向尺寸變??；在遇到井眼的大徑段時(shí)，在彈性件的作用下，扶正滾動(dòng)體和滾動(dòng)支座沿扶正本體的徑向向外移動(dòng)，從而扶正工具的整體的徑向尺寸變大。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型中鉆柱扶正工具的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型中鉆柱扶正工具的中心軸的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、上接頭；2、下接頭；3、上槽壁；4、下槽壁；5、上軸承；6、下軸承；7、上U形槽；8、下U形槽；9、上限位銷(xiāo)釘；10、下限位銷(xiāo)釘；11、滾柱；12、上彈簧座；13、上彈簧；14、下彈簧座；15、下彈簧；16、滾柱隔板；17、外滾柱體；18、中心軸；19、定位銷(xiāo)釘；20、第一中心軸本體；21、第二中心軸本體；22、第一通孔；23、縮口段；24、連接段；25、連接段臺(tái)階面；26、中心軸彈簧。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型中鉆柱扶正工具的結(jié)構(gòu)如圖1和2所示。鉆柱扶正工具包括軸線(xiàn)沿上下方向延伸的扶正器本體和扶正滾動(dòng)體，扶正滾動(dòng)體為軸線(xiàn)與扶正器本體的軸線(xiàn)相平行的滾柱，滾柱的外周面設(shè)有與鉆柱的旋進(jìn)方向一致的正旋螺紋，扶正器本體包括上接頭1和下接頭2，上接頭1具有內(nèi)螺紋，下接頭2具有外螺紋，上、下接頭通過(guò)螺紋連接相固定。扶正器本體的外周面上設(shè)有長(zhǎng)度沿上下方向延伸的條形槽，條形槽的數(shù)量有四個(gè)，四個(gè)條形槽沿扶正器本體的外周面均布，每個(gè)條形槽內(nèi)各設(shè)置一個(gè)滾柱，條形槽包括設(shè)于上接頭1上的上條形槽段和設(shè)于下接頭2上的下條形槽段。條形槽的上端的槽壁稱(chēng)為上槽壁3，條形槽的下端的槽壁稱(chēng)為下槽壁4，上槽壁3和下槽壁4上均設(shè)有軸承，設(shè)于上槽壁3上的軸承稱(chēng)為上軸承5，設(shè)于下槽壁4上的軸承稱(chēng)為下軸承6。滾柱的上下兩端轉(zhuǎn)動(dòng)裝配于上軸承5的外圈和下軸承6的外圈上，滾柱的上下兩端分別與上軸承5的內(nèi)圈和下軸承6的內(nèi)圈止轉(zhuǎn)裝配。

條形槽的底壁與上、下軸承之間分別設(shè)有上彈簧座12和下彈簧座14，上彈簧座12和下彈簧座14均為開(kāi)口向外的U形結(jié)構(gòu)。上軸承的外圈與扶正器本體之間設(shè)有用于向上軸承的外圈施加沿扶正器本體徑向朝外的作用力的上彈簧15，上彈簧15頂設(shè)于上軸承的外圈與上彈簧座12之間。下軸承的外圈與扶正器本體之間設(shè)有用于向下軸承的外圈施加沿扶正器本體徑向朝外的作用力的下彈簧14，下彈簧14頂設(shè)于下軸承的外圈與下彈簧座14之間。條形槽的底壁與滾柱的外周面之間設(shè)有滾柱隔板16，滾柱隔板16由耐磨的陶瓷復(fù)合材料制成。滾柱隔板16為開(kāi)口向外的U形結(jié)構(gòu)，滾柱隔板16的上端頂于上彈簧座12上，滾柱隔板16的下端頂于下彈簧座14上。

上槽壁3上設(shè)有軸線(xiàn)沿上下方向延伸的上限位銷(xiāo)釘9，上軸承5上設(shè)有開(kāi)口向上的長(zhǎng)度沿扶正器本體的徑向延伸的上U形槽7，上限位銷(xiāo)釘9的頭部設(shè)于上U形槽7內(nèi)，上限位銷(xiāo)釘與上U形槽之間沿扶正器本體的徑向?qū)蛞苿?dòng)配合以使上軸承與扶正器本體之間沿扶正器本體的徑向?qū)蛞苿?dòng)配合。下槽壁4上設(shè)有軸線(xiàn)沿上下方向延伸的下限位銷(xiāo)釘，下槽壁4上設(shè)有開(kāi)口向下的長(zhǎng)度沿扶正器本體徑向延伸的下U形槽8，下限位銷(xiāo)釘10的頭部設(shè)于下U形槽8內(nèi)，下限位銷(xiāo)釘與下U形槽之間沿扶正器本體的徑向?qū)蛞苿?dòng)以使下軸承與扶正器本體之間沿扶正器本體的徑向?qū)蛞苿?dòng)配合。

上U形槽7具有沿扶正器本體徑向方向位于外側(cè)的上U形槽外槽壁和位于內(nèi)側(cè)的上U形槽內(nèi)槽壁，上限位銷(xiāo)釘9的頭部設(shè)于上U形槽內(nèi)，上限位銷(xiāo)釘9的頭部與上U形槽外槽壁擋止配合以限制上軸承5沿扶正器本體徑向朝外移動(dòng)極限，上限位銷(xiāo)釘9的頭部與下U形槽內(nèi)槽壁擋止配合以限制上軸承沿扶正器本體徑向朝內(nèi)移動(dòng)極限。下U形槽8具有沿扶正器本體徑向方向位于外側(cè)的下U形槽外槽壁和位于內(nèi)側(cè)的下U形槽內(nèi)槽壁，下限位銷(xiāo)釘10的頭部與下U形槽外槽壁擋止配合以限制下軸承6沿扶正器本體徑向朝外移動(dòng)極限，下限位銷(xiāo)釘10的頭部與下U形槽內(nèi)槽壁擋止配合以限制下軸承6沿扶正器本體徑向朝內(nèi)移動(dòng)極限。限位銷(xiāo)釘?shù)念^部和與之配合的U形槽外槽壁構(gòu)成用于限制軸承沿扶正器本體徑向朝外移動(dòng)極限的第一徑向限位結(jié)構(gòu)。限位銷(xiāo)釘?shù)念^部和與之配合的U形槽內(nèi)槽壁構(gòu)成用于限制軸承沿扶正器本體徑向朝內(nèi)移動(dòng)極限的第一徑向限位結(jié)構(gòu)。

滾柱11包括中心軸18和套設(shè)于中心軸18的外周面的外滾柱體17，中心軸18上設(shè)有中心軸螺紋孔，外滾柱體17上設(shè)有滾柱螺紋孔，通過(guò)穿設(shè)于中心軸螺紋孔和滾柱螺紋孔的定位銷(xiāo)釘19實(shí)現(xiàn)中心軸18與外滾柱體17的固定連接。中心軸包括軸線(xiàn)沿上下方向延伸的中心軸本體，中心軸本體包括軸線(xiàn)沿上下方向延伸的第一中心軸本體20和通過(guò)螺紋連接固定于第一中心軸本體20的上、下兩端的第二中心軸本體21，第二中心軸本體21具有軸線(xiàn)沿上、下方向延伸的第一通孔22，第一通孔22于遠(yuǎn)離第一中心軸本體20的一端具有縮口段23，第二中心軸本體21上連接有與中心軸本體同軸的連接段24，連接段24的一端位于第一通孔22內(nèi)并與第一通孔移動(dòng)導(dǎo)向配合，連接段24與中心軸本體之間頂設(shè)有用于向連接段施加沿中心軸本體的軸向向外作用力的中心軸彈簧26，連接段24具有用于與縮口段在軸向上擋止配合以限制連接段24相對(duì)中心軸本體移動(dòng)極限的連接段臺(tái)階面25，連接段24與中心軸本體之間頂設(shè)有用于向連接段施加沿中心軸本體的軸向向外作用力的中心軸彈簧26。在彈簧26的作用下，連接段24可相對(duì)中心軸本體在沿軸向移動(dòng)以實(shí)現(xiàn)中心軸18整體的伸縮。

本實(shí)用新型中鉆柱扶正工具具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）鉆柱扶正工具可自動(dòng)適應(yīng)不同井眼尺寸，降低卡鉆風(fēng)險(xiǎn)。在上、下彈簧的作用下，上、下軸承可沿徑向移動(dòng)，上、下軸承的徑向移動(dòng)帶動(dòng)滾柱的徑向移動(dòng)，從而改變鉆柱扶正工具的整體的徑向尺寸，使得鉆柱扶正工具可適應(yīng)不同尺寸的井眼。（2）滾柱的上下兩端安裝于上、下軸承的內(nèi)圈上，滾柱的轉(zhuǎn)動(dòng)更靈活，當(dāng)井壁不光滑時(shí)，上、下軸承有助于降低滾柱的徑向振動(dòng)。（3）滾柱與扶正器本體之間設(shè)有耐磨的滾柱隔板，避免了鉆具在通過(guò)縮頸段時(shí)地層壓縮滾柱而造成滾柱會(huì)磨損扶正器本體，有助于延長(zhǎng)扶正器的壽命。（4）滾柱上設(shè)有正旋螺紋，當(dāng)鉆柱未彎曲時(shí)，滾柱繞鉆柱軸線(xiàn)公轉(zhuǎn)，同時(shí)還自轉(zhuǎn)，輔助鉆柱旋轉(zhuǎn)，降低鉆柱屈曲風(fēng)險(xiǎn)；當(dāng)鉆柱已彎曲時(shí)，滾柱依靠自轉(zhuǎn)輔助鉆柱提高轉(zhuǎn)速，降低鉆柱彎曲趨勢(shì)。

鉆柱扶正工具的安裝過(guò)程如下：（1）將下限位銷(xiāo)釘擰在下槽壁上的螺紋孔內(nèi)，并擰緊；（2）下彈簧座的U型結(jié)構(gòu)的開(kāi)口朝外，由上到下裝入下彈簧座，下彈簧座的下端頂在下槽壁上；（3）由上而下裝入下軸承，下U形槽的開(kāi)口朝下，下U形槽的槽底頂在下限位銷(xiāo)釘上；（4）將預(yù)緊過(guò)的下彈簧設(shè)于下軸承的外圈與下彈簧座的U型結(jié)構(gòu)之間；（5）將上限位銷(xiāo)釘擰在上槽壁上的螺紋孔內(nèi)，擰擰緊；（6）上彈簧座的U型結(jié)構(gòu)的開(kāi)口朝外，由下而上裝入上彈簧座，上彈簧座的上端頂在上槽壁上；（7）由下而上裝入上軸承，上U形槽的開(kāi)口朝上，上U形槽的槽底頂在上限位銷(xiāo)釘上；（8）將預(yù)緊過(guò)的上彈簧設(shè)于上軸承的外圈與上彈簧座的U型結(jié)構(gòu)之間；（9）上接頭的內(nèi)螺紋和下接頭的外螺紋相配合以實(shí)現(xiàn)上接頭和下接頭的固定；（10）將滾柱隔板插入在上彈簧座和下彈簧座之間，滾柱隔板的上端頂在上彈簧座上，滾柱隔板的下端頂在下彈簧座上；（11）將中心軸裝入到外滾柱體內(nèi)，中心軸螺紋孔和滾柱螺紋孔對(duì)齊；（12）將定位銷(xiāo)釘旋入中心軸螺紋孔和滾柱螺紋孔內(nèi)以實(shí)現(xiàn)中心軸和外滾柱體的固定；（13）將滾柱的上、下兩端分別裝入到上、下軸承的內(nèi)圈內(nèi)。

本實(shí)用新型中鉆柱扶正工具的其他實(shí)施例中，滾柱的數(shù)量不限于四個(gè)，具體數(shù)量根據(jù)實(shí)際情況確定。

本實(shí)用新型中鉆柱扶正工具的其他實(shí)施例中，球形的滾珠代替滾柱作為扶正滾動(dòng)體。

本實(shí)用新型中鉆柱扶正工具的其他實(shí)施例中，扶正器本體是上、下接頭為一體的結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型中鉆柱扶正工具的其他實(shí)施例中，由設(shè)于上槽壁上的上限位塊代替上限位銷(xiāo)釘作為上限位凸起用于與上U形槽外槽壁擋止配合以限制上軸承沿扶正器本體徑向朝外移動(dòng)極限；由設(shè)于下槽壁上的下限位塊代替下限位銷(xiāo)釘作為下限位凸起用于與下U形槽外槽壁擋止配合以限制下軸承沿扶正器本體徑向朝外移動(dòng)極限。

本實(shí)用新型中鉆柱扶正工具的其他實(shí)施例中，上、下軸承由塊狀的上、下滾動(dòng)支座代替，滾柱的上、下兩端轉(zhuǎn)動(dòng)裝配于上、下滾動(dòng)支座上。

本實(shí)用新型中鉆柱扶正工具的其他實(shí)施例中，上、下軸承由塊狀的上、下滾動(dòng)支座代替，滾柱的上、下兩端轉(zhuǎn)動(dòng)裝配于上、下滾動(dòng)支座上，上、下滾動(dòng)支座通過(guò)長(zhǎng)度沿上下方向延伸的一個(gè)連板固定在一起以構(gòu)成一個(gè)滾動(dòng)支座，滾動(dòng)支座與扶正器本體之間設(shè)有用于向滾動(dòng)支座施加沿扶正器本體徑向朝外的作用力的彈簧，彈簧也可由橡膠制成的彈性件代替。

本實(shí)用新型中鉆柱扶正工具的其他實(shí)施例中，省去上軸承或下軸承，滾柱的下端或上端懸置。

本實(shí)用新型中鉆柱扶正工具的其他實(shí)施例中，省去扶正器本體的外周面的條形槽，扶正器本體的外周面上間隔設(shè)有沿扶正器本體的徑向朝外延伸的上連接座、下連接座，上軸承和下軸承沿扶正器本體的徑向分別導(dǎo)向移動(dòng)裝配于上連接座和下連接座上。

本實(shí)用新型中鉆柱扶正工具的其他實(shí)施例中，上彈簧、下彈簧均可由橡膠制成的彈性件代替。

本實(shí)用新型中鉆柱扶正工具的其他實(shí)施例中，中心軸彈簧26也可由橡膠制成的中心軸彈性件代替。

本實(shí)用新型中鉆柱扶正工具的其他實(shí)施例中，第一中心軸本體20和第一中心軸本體21也可為一體式結(jié)構(gòu)。