專利名稱：投球式遙控變徑穩(wěn)定器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種石油鉆井裝置用的串接于鉆具之中，以一定直徑的鋼球作為控制信號(hào)的投球式遙控變徑穩(wěn)定器。
在鉆探過程中，為了保證理想的鉆孔和控制鉆孔方向，必須使用穩(wěn)定器，傳統(tǒng)的穩(wěn)定器在結(jié)構(gòu)上是不可調(diào)整的，接入鉆具組合后當(dāng)其特性與實(shí)際不相符合時(shí)，則造成井眼軌道發(fā)生較大偏差，甚至造成脫靶，而起鉆改變鉆具組合又造成成本增加，鉆井周期長，容易造成遇阻和卡。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種可由地面進(jìn)行簡單控制，在井下鉆具組合中，在斜井、水平井的鉆井作業(yè)中，可在不停鉆的情況下，實(shí)現(xiàn)造斜、穩(wěn)斜、降解、糾方位等作業(yè)且具有連續(xù)控制井眼軌跡，提高軌跡控制精度的投球式遙控變徑穩(wěn)定器。
本實(shí)用新型主要技術(shù)方案如下由上殼體3、殼體9、下殼體13、接箍14、支撐塊6組成，上殼體3、殼體9、下殼體13、接箍14依次相互聯(lián)接，上殼體3內(nèi)裝有儲(chǔ)油器內(nèi)塞1，儲(chǔ)油器內(nèi)塞1上套有儲(chǔ)油器活塞2，與上殼體3間形成環(huán)形油腔；殼體9內(nèi)裝有驅(qū)動(dòng)軸5，驅(qū)動(dòng)軸5下端聯(lián)接球爪7，球爪7上套有復(fù)位彈簧8，球爪7前端由軸向間隔的鋼條構(gòu)成；下殼體13內(nèi)裝有套筒11和球袋12；驅(qū)動(dòng)軸5前端外圓周上布置有連續(xù)均勻的軸向“Z”形滑槽10，殼體9上的驅(qū)動(dòng)銷17置于滑槽10中；驅(qū)動(dòng)軸5外圓周上有半徑不同的凹槽，殼體9上有可徑向移動(dòng)的支撐塊6，支撐塊6與凹槽相接觸，隨驅(qū)動(dòng)軸5轉(zhuǎn)動(dòng)作徑向運(yùn)動(dòng)。
殼體9上的驅(qū)動(dòng)銷17端部安有彈簧16，彈簧16被固定螺拴15固定在孔中。
下殼體13內(nèi)腔的球袋12內(nèi)筒封閉，與套筒13之間用助板連接。
儲(chǔ)油器內(nèi)塞1與上殼體3間形成的環(huán)形油腔通過油道4與驅(qū)動(dòng)軸5的軸向“Z”形滑槽10和外圓周上凹槽相通，儲(chǔ)油器內(nèi)塞1與儲(chǔ)油器活塞2間裝有密封圈B。
驅(qū)動(dòng)軸5的“Z”形滑道10底部沿垂直軸向方向有臺(tái)階的突變，沿斜向方向有斜臺(tái)階變化，能使驅(qū)動(dòng)軸5作往復(fù)軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)驅(qū)動(dòng)銷17在滑道10中單向滑動(dòng)。
安裝在殼體9上的限位銷18卡在支撐塊6的槽中。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于可由地面進(jìn)行簡單控制，在井下鉆具組合中，在斜井、水平井的鉆井作業(yè)中，可在不停鉆的情況下，實(shí)現(xiàn)造斜、穩(wěn)斜、降解、糾方位等作業(yè)且具有連續(xù)控制井眼軌跡，提高軌跡控制精度，它的結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，工作完全可靠，減少起下鉆次數(shù)和提高鉆速等。


圖1是本實(shí)用新型上段結(jié)構(gòu)剖視圖；圖2是本實(shí)用新型下段結(jié)構(gòu)剖視圖；圖3是
圖1A-A處的截面圖；圖4是
圖1B-B處的截面圖；圖5是本實(shí)用新型驅(qū)動(dòng)軸剖視圖；圖6是驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)滑槽展開圖；圖7是圖6A-A處剖面圖；圖8是圖6B-B處剖面圖；圖9是圖5C-C處剖面圖。
以下結(jié)合附
圖1-9對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的說明由上殼體3、殼體9、下殼體13、接箍14、支撐塊6組成，上殼體3、殼體9、下殼體13、接箍14依次相互聯(lián)接，上殼體3內(nèi)裝有儲(chǔ)油器內(nèi)塞1，儲(chǔ)油器內(nèi)塞1上套有儲(chǔ)油器活塞2，與上殼體3間形成環(huán)形油腔；殼體9內(nèi)裝有驅(qū)動(dòng)軸5，驅(qū)動(dòng)軸5下端聯(lián)接球爪7，球爪7上套有復(fù)位彈簧8，球爪7前端由軸向間隔的鋼條構(gòu)成；下殼體13內(nèi)裝有套筒11和球袋12；驅(qū)動(dòng)軸5前端外圓周上布置有連續(xù)均勻的軸向“Z”形滑槽10，殼體9上的驅(qū)動(dòng)銷17置于滑槽10中；驅(qū)動(dòng)軸5外圓周上有半徑不同的凹槽，殼體9上有可徑向移動(dòng)的支撐塊6，支撐塊6與凹槽相接觸，隨驅(qū)動(dòng)軸5轉(zhuǎn)動(dòng)作徑向運(yùn)動(dòng)。
殼體9上的驅(qū)動(dòng)銷17端部安有彈簧16，彈簧16被固定螺拴15固定在孔中。
下殼體13內(nèi)腔的球袋12內(nèi)筒封閉，與套筒1 3之間用助板連接。
儲(chǔ)油器內(nèi)塞1與上殼體3間形成的環(huán)形油腔通過油道4與驅(qū)動(dòng)軸5的軸向“Z”形滑槽10和外圓周上凹槽相通，儲(chǔ)油器內(nèi)塞1與儲(chǔ)油器活塞2間裝有密封圈B。
驅(qū)動(dòng)軸5的“Z”形滑道10底部沿垂直軸向方向有臺(tái)階的突變，沿斜向方向有斜臺(tái)階變化，能使驅(qū)動(dòng)軸5作往復(fù)軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)驅(qū)動(dòng)銷17在滑道10中單向滑動(dòng)。
安裝在殼體9上的限位銷18卡在支撐塊6的槽中。
如
圖1、2，驅(qū)動(dòng)軸5與球爪7以螺紋連接，當(dāng)井上扔下一定直徑的鋼球作為控制信號(hào)時(shí)，留在球爪里的鋼球節(jié)流產(chǎn)生泥漿壓力推動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸與球爪下移，當(dāng)球爪前端下移到套筒11處時(shí)，受鋼球壓力，球爪7前端張開，鋼球掉入球袋12，這時(shí)節(jié)流狀態(tài)消失，對(duì)驅(qū)動(dòng)軸5的泥漿壓力減小，球爪7外的復(fù)位彈簧8和殼體9的上限位臺(tái)肩促使驅(qū)動(dòng)軸5回位。
如圖5、6，驅(qū)動(dòng)軸5安裝在殼體的內(nèi)腔里，在驅(qū)動(dòng)軸5前端外圓周面上布置著連續(xù)均勻的“Z”形滑槽，固定在殼體上的驅(qū)動(dòng)銷17與“Z”形滑槽相配合，在信號(hào)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)作用下驅(qū)動(dòng)軸5下移時(shí)，受驅(qū)動(dòng)銷17的限制，驅(qū)動(dòng)軸5作相對(duì)于鉆桿軸心的螺旋運(yùn)動(dòng)，在復(fù)位彈簧8作用下復(fù)位時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸5作軸向直線運(yùn)動(dòng)，每投一次球，驅(qū)動(dòng)軸5旋轉(zhuǎn)40度，“Z”形滑槽沿徑向也有變化，限制了驅(qū)動(dòng)軸5運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)返回原路，保證了運(yùn)動(dòng)的可靠性。
如圖4、7、8、9，在驅(qū)動(dòng)軸5外圓周上還開有間隔相同的5段半徑不同，沿圓周依次排列的軸向直槽，相連的兩段槽依次錯(cuò)開同一角度，后一段槽可看成前一段繞鉆桿軸線旋轉(zhuǎn)了同一角度；與此相對(duì)應(yīng)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的殼體上也有軸逞間隔相同的5段支撐塊組，每一段沿周向均勻布置了三個(gè)支撐塊6，后一段也可看作前一段的三個(gè)支撐塊繞繞鉆桿軸心旋轉(zhuǎn)了同一角度，這樣可保證穩(wěn)定器變徑時(shí)，支撐塊6受力更均勻，每投一次球，驅(qū)動(dòng)軸5旋轉(zhuǎn)40度，與支撐塊6相配合的驅(qū)動(dòng)軸5軸向凹槽半徑邊不同，所以支撐塊則伸出或縮回，達(dá)到變徑的目的，每投3次球一個(gè)周期，也就是說此實(shí)用新型可改變3次不同的半徑。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸5移動(dòng)時(shí)，在Z形滑槽內(nèi)機(jī)油也隨之運(yùn)動(dòng)，儲(chǔ)油器活塞2可沿儲(chǔ)油器內(nèi)套1來回移動(dòng)，以保持壓力的平衡。
權(quán)利要求1.投球式遙控變徑穩(wěn)定器，由上殼體(3)、殼體(9)、下殼體(13)、接箍(14)、支撐塊(6)組成，上殼體(3)、殼體(9)、下殼體(13)、接箍(14)依次相互聯(lián)接，其特征在于上殼體(3)內(nèi)裝有儲(chǔ)油器內(nèi)塞(1)，儲(chǔ)油器內(nèi)塞(1)上套有儲(chǔ)油器活塞(2)，與上殼體(3)間形成環(huán)形油腔；殼體(9)內(nèi)裝有驅(qū)動(dòng)軸(5)，驅(qū)動(dòng)軸(5)下端聯(lián)接球爪(7)，球爪(7)上套有復(fù)位彈簧(8)，球爪(7)前端由軸向間隔的鋼條構(gòu)成；下殼體(13)內(nèi)裝有套筒(11)和球袋(12)；驅(qū)動(dòng)軸(5)前端外圓周上布置有連續(xù)均勻的軸向“Z”形滑槽(10)，殼體(9)上的驅(qū)動(dòng)銷(17)置于滑槽(10)中；驅(qū)動(dòng)軸(5)外圓周上有半徑不同的凹槽，殼體(9)上有可徑向移動(dòng)的支撐塊(6)，支撐塊(6)與凹槽相接觸，隨驅(qū)動(dòng)軸(5)轉(zhuǎn)動(dòng)作徑向運(yùn)動(dòng)。
2.按照權(quán)利要求1所述的投球式遙控變徑穩(wěn)定器，其特征在于殼體(9)上的驅(qū)動(dòng)銷(17)端部安有彈簧(16)，彈簧(16)被固定螺拴(15)固定在孔中。
3.按照權(quán)利要求1所述的投球式遙控變徑穩(wěn)定器，其特征在于下殼體(13)內(nèi)腔的球袋(12)內(nèi)筒封閉，與套筒(13)之間用助板連接。
4.按照權(quán)利要求1所述的投球式遙控變徑穩(wěn)定器，其特征在于儲(chǔ)油器內(nèi)塞(1)與上殼體(3)間形成的環(huán)形油腔通過油道(4)與驅(qū)動(dòng)軸(5)的軸向“Z”形滑槽(10)和外圓周上凹槽相通，儲(chǔ)油器內(nèi)塞(1)與儲(chǔ)油器活塞(2)間裝有密封圈(B)。
5.按照權(quán)利要求1所述的投球式遙控變徑穩(wěn)定器，其特征在于驅(qū)動(dòng)軸(5)的“Z”形滑糟(10)底部沿垂直軸的向方向有臺(tái)階的突變，沿斜向方向有斜臺(tái)階變化，能使驅(qū)動(dòng)軸(5)作往復(fù)軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)驅(qū)動(dòng)銷(17)在滑槽(10)中單向滑動(dòng)。
6.按照權(quán)利要求1所述的投球式遙控變徑穩(wěn)定器，其特征在于安裝在殼體(9)上的限位銷(18)卡在支撐塊(6)的槽中。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種石油鉆井裝置用的投球式遙控變徑穩(wěn)定器，由殼體9、支撐塊6等組成，殼體9內(nèi)裝有驅(qū)動(dòng)軸5，驅(qū)動(dòng)軸5下端聯(lián)接球爪7，驅(qū)動(dòng)軸5前端外圓周上布置有連續(xù)均勻的軸向“Z”形滑槽10，殼體9上的驅(qū)動(dòng)銷17置于滑槽10中；驅(qū)動(dòng)軸5外圓周上有半徑不同的凹槽，殼體9上有可徑向移動(dòng)的支撐塊6，可連續(xù)控制井眼軌跡，提高控制精度且結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，工作完全可靠，減少起下鉆次數(shù)和提高鉆速。
文檔編號(hào)E21B17/10GK2244608SQ9621379
公開日1997年1月8日 申請(qǐng)日期1996年6月21日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月21日
發(fā)明者孟慶昆, 曹朝霞, 王輝, 謝正凱, 馬家驥 申請(qǐng)人:石油勘探開發(fā)科學(xué)研究院機(jī)械研究所