專利名稱：新型變徑穩(wěn)定器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種石油地質(zhì)勘探鉆井用的井下工具。
鉆井實踐表明，井下穩(wěn)定器的外徑的改變，會改變下部鉆具組合特性。以往，由于井眼軌跡控制的要求而需要改變井下穩(wěn)定器的外徑時，就必須起鉆更換所要求外徑的穩(wěn)定器，之后再下到井中，這會影響鉆井進度，為解決該問題，市場上出現(xiàn)了一種排量控制式變徑穩(wěn)定器，這對電動鉆機比較適用，對于機械傳動鉆機，排量改變相對較難且有限，因此難能推廣使用。
本實用新型的目的是要克服上述變徑穩(wěn)定器的不足，為鉆井提供一種通過開停泵這種簡便操作就能變徑的穩(wěn)定器。
為了達到上述目的，本實用新型的缸體、上接頭體、扶正體和下接頭依次連接在一起，在缸體上設(shè)有網(wǎng)塞，從而使泥漿能進入缸體內(nèi)而較粗的固相顆粒不能進入，缸體內(nèi)裝有活塞、上壓簧和限位套。在上接頭體內(nèi)依次裝的擋環(huán)A、中壓簧、壓套和轉(zhuǎn)套都活套在外套筒內(nèi)，擋環(huán)A卡套在活塞上，壓套和轉(zhuǎn)套都活套在活塞上，壓套與外套筒通過導向鍵A連接，并因此只能軸向運動，壓套在與轉(zhuǎn)套接觸端設(shè)有若干個不自鎖的斜齒，轉(zhuǎn)套外表面開有數(shù)道方向相同的斜槽和軸向直槽，斜槽和直槽均首尾相連通，導向桿一端固接在外套筒上，另一端伸入轉(zhuǎn)套的槽中，轉(zhuǎn)套外環(huán)兩端分別設(shè)有若干個齒，內(nèi)孔兩端分別設(shè)有與活塞卡套的擋環(huán)B，從而使轉(zhuǎn)套只能轉(zhuǎn)動而不能軸向運動。心軸一端伸入外套筒內(nèi)并與外套筒通過導向鍵B連接，心軸在該端的端部設(shè)有若干個齒，心軸裝在扶正體內(nèi)，其另一端活套在下接頭內(nèi)，心軸上設(shè)有數(shù)道帶斜面的環(huán)槽，活塞末端活套在心軸內(nèi)。扶正體上設(shè)有數(shù)條斜筋或直筋，筋上設(shè)有數(shù)個柱塞，筋上可以不開槽，由柱塞再加上可使柱塞復(fù)位的機構(gòu)來直接實現(xiàn)變徑，也可以在直筋上開槽，翼塊、小壓簧和壓蓋依次裝在槽內(nèi)，柱塞上端與翼塊接觸，下端置于心軸的環(huán)形槽內(nèi)，由此通過柱塞由翼塊來實現(xiàn)變徑，下壓簧裝在扶正體內(nèi)，用于心軸的復(fù)位。在上接頭體上，也可以在扶正體上設(shè)置若干個平衡孔，從結(jié)構(gòu)上考慮，最好將平衡孔設(shè)在扶正體上，在平衡孔內(nèi)依次裝上平衡塞和網(wǎng)塞。油塞可以設(shè)在上接頭體上，也可以設(shè)在扶正體上，為了注油方便，最好在上接頭體和扶正體上各設(shè)一個油塞。在上述活塞與缸體、上接頭體和心軸間，以及心軸與下接頭間，都裝有密封圈。
本實用新型優(yōu)點是在不起鉆的情況下，通過開泵和停泵就可改變井下穩(wěn)定器的外徑，且性能可靠。
圖為本實用新型半剖結(jié)構(gòu)示意圖圖中的編號表示為1-缸體，2-活塞，3-上壓簧，4-限位套，5-網(wǎng)塞，6-油塞，7-導向鍵A，8-斜齒，9-擋環(huán)A，10-中壓簧，11-壓套，12-轉(zhuǎn)套，13-直槽，14-外套筒，15-導向桿，16-斜槽，17-齒，18-導向鍵B，19-心軸，20-扶正體，21-擋環(huán)B，22-環(huán)槽，23-柱塞，24-下壓簧，25-壓蓋，26-小壓簧，27-翼塊，28-平衡塞，29-網(wǎng)塞，30-平衡孔，31-密封圈，32-下接頭，33-上接頭體。
下面結(jié)合圖對本實用新型做進一步說明(參見圖)。
本實用新型的缸體(1)、上接頭體(33)、扶正體(20)和下接頭(32)依次連接在一起，限位套(4)、上壓簧(3)和活塞(2)裝在缸體(1)內(nèi)，缸體(1)上設(shè)有網(wǎng)塞(5)，上接頭體(33)內(nèi)孔套裝有外套筒(14)，擋環(huán)A(9)卡裝在活塞(2)上，中壓簧(10)、壓套(11)和轉(zhuǎn)套(12)都活套在外套筒(14)和活塞(2)之間，壓套(11)在與轉(zhuǎn)套(12)相鄰端設(shè)有1到8個不自鎖的斜齒(8)，它與外套筒(14)通過導向鍵A(7)連接；轉(zhuǎn)套(12)上分別開有2到12道方向相同的斜槽(16)和直槽(13)，且斜槽和直槽相間首尾相連通，導向桿(15)一端固接在外套筒(14)上，一端伸入轉(zhuǎn)套上的槽中；轉(zhuǎn)套(12)兩外環(huán)端分別設(shè)有1-8個齒，內(nèi)孔兩端分別設(shè)有與活塞卡套的擋環(huán)B(21)。心軸(19)裝在扶正體(20)內(nèi)，其上開有2到8道環(huán)槽(22)，它的一端活套在下接頭(32)內(nèi)，另一端設(shè)有1到8個齒，(17)并伸入外套筒(14)內(nèi)，且與外套筒通過導向鍵B(18)連接。扶正體(20)設(shè)有3到6條直筋，翼塊(27)、小壓簧(26)及壓蓋(25)依次裝在直筋上的槽內(nèi)，槽內(nèi)有與心軸上環(huán)槽(22)對應(yīng)的柱塞(23)，柱塞(23)上端與翼塊(27)接觸，下端在心軸上的環(huán)槽內(nèi)，每條筋上設(shè)有2到8個柱塞。下壓簧(24)一端與心軸(19)上的臺肩接觸，另一端靠在下接頭(32)端。扶正體(20)上設(shè)有1到8個平衡孔(30)，平衡塞(28)和網(wǎng)塞(29)順序裝在平衡孔中，在上接頭體(33)和扶正體(20)上各設(shè)有一個油塞(6)。在活塞(2)與缸體(1)、上接頭體(33)和心軸(19)間，以及心軸(19)與下接頭(32)間都裝有密封圈(31)。
使用時，將本實用新型連接在鉆具組合中而下入井內(nèi)，開泵循環(huán)泥漿，活塞(2)受泥漿壓降作用而克服上壓簧(3)之力下行，擋環(huán)A(9)、中壓簧(10)、壓套(11)及轉(zhuǎn)套(12)也隨之下行，中壓簧(10)既使壓套(11)上斜齒(8)對轉(zhuǎn)套(12)上的齒產(chǎn)生周向力，又使轉(zhuǎn)套可相對壓套轉(zhuǎn)動；由于上述周向力的作用，使定位桿(15)緊靠在轉(zhuǎn)套上直槽(13)的一側(cè)，故在上述活塞(2)下行時，轉(zhuǎn)套(12)相對定位桿(15)做軸向下行運動，這時若轉(zhuǎn)套(12)上齒尖與心軸(19)端齒槽相對，且由于受活塞(2)行程限制，在轉(zhuǎn)套(12)上的齒尖末接觸心軸(19)端齒槽底而停止下行運動，因此心軸(19)也就末發(fā)生軸向下行運動，柱塞(23)和翼塊(27)仍處于復(fù)位狀態(tài)，即這時穩(wěn)定器在小徑狀態(tài)下工作，當需要在大徑狀態(tài)下工作時，則停泵，活塞(2)在上壓簧(3)作用下復(fù)位，擋環(huán)A(9)、中壓簧(10)、壓套(11)及轉(zhuǎn)套(12)也隨之向上運動，由于這時壓套上斜齒(8)對轉(zhuǎn)套(12)周向力作用而使得定位桿(15)沿斜槽(16)相對運動，因此轉(zhuǎn)套(12)在向上運動的同時又作旋轉(zhuǎn)運動，結(jié)果使轉(zhuǎn)套的齒尖與心軸的齒尖相對，再開泵時與上述開泵情況一樣，轉(zhuǎn)套僅軸向下移且其齒尖推動心軸齒尖下行，心軸(19)的下行使柱塞(23)通過心軸環(huán)槽(22)斜面而運動到環(huán)槽頂部，從而將翼塊(27)向外推出，穩(wěn)定器在大徑下工作；當又需在小徑狀態(tài)下工作時，又停泵，心軸(19)在下壓簧(24)作用下復(fù)位，翼塊(27)在小壓簧(26)作用下也復(fù)位，與上述停泵一樣，只是轉(zhuǎn)套(12)在轉(zhuǎn)動后其齒尖與心軸端齒槽相對，開泵后心軸不會運動，如此便可反復(fù)變徑。
權(quán)利要求1.一種用于石油地質(zhì)勘探鉆井的新型變徑穩(wěn)定器，其缸體(1)、上接頭體(33)、扶正體(20)和下接頭(32)依次連接在一起，缸體(1)上設(shè)有網(wǎng)塞(5)，缸體內(nèi)裝有限位套(4)、上壓簧(3)和活塞(2)，其特征是外套筒(14)套裝在上接頭體(33)內(nèi)，擋環(huán)A(9)卡套在活塞(2)上，中壓簧(10)、壓套(11)和轉(zhuǎn)套(12)都活套在外套筒(14)和活塞(2)的環(huán)空內(nèi)；心軸(19)上開有2至8道環(huán)槽(22)，它的一端活套在外套筒(14)和活塞(2)之間，另一端套裝在下接頭(32)內(nèi)；扶正體(20)上有3至6條直筋，翼塊(27)、小壓簧(26)和壓蓋(25)依次裝在直筋上的槽中，每條直筋上設(shè)有2至6個柱塞(23)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型變徑穩(wěn)定器，其特征是所述壓套(11)與外套筒通過導向鍵A(7)連接，壓套(11)在與轉(zhuǎn)套(12)相鄰的一端設(shè)有1至8個不自鎖的斜齒(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型變徑穩(wěn)定器，其特征是所述轉(zhuǎn)套(12)上分別開有3至10條軸向直槽(13)和方向相同的斜槽(16)，斜槽和直槽相間且首尾相連通，定位桿(15)一端固接在外套筒(14)上，另一端伸入轉(zhuǎn)套上的槽中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和3所述的新型變徑穩(wěn)定器，其特征是所述轉(zhuǎn)套(12)外環(huán)兩端分別設(shè)有1至8個齒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、3和4所述的新型變徑穩(wěn)定器，其特征是所述轉(zhuǎn)套(12)內(nèi)孔兩端分別設(shè)有與活塞(2)卡套的擋環(huán)B(21)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型變徑穩(wěn)定器，其特征是所述心軸(19)與外套筒(14)通過導向鍵B(18)連接，心軸相應(yīng)端設(shè)有1至8個齒(17)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型變徑穩(wěn)定器，其特征是所述扶正體(20)上設(shè)有1至8個平衡孔(30)，平衡塞(28)和網(wǎng)塞(29)依次裝在平衡孔中。
8.據(jù)權(quán)利要求1所述的新型變徑穩(wěn)定器，其征是所述活塞(2)與缸體(1)、上接頭體(33)和心軸(19)間，以及心軸(19)與下接頭(32)間，都裝有密封圈(31)。
專利摘要本實用新型提供了一種用于石油地質(zhì)勘探鉆井的新型變徑穩(wěn)定器。本實用新型的缸體、上接頭體、扶正體和下接頭依次連接在一起，缸體內(nèi)裝有限位套、上壓簧和活塞，壓套和轉(zhuǎn)套都裝在上接頭體內(nèi)，心軸裝在扶正體內(nèi)，扶正體上裝有翼塊和柱塞。本實用新型設(shè)計先進合理，精度較高的機件都有油液潤滑和防腐，因此性能可靠，操作簡便，通過開泵和停泵就可改變穩(wěn)定器的外徑，而對鉆井工藝參數(shù)無任何特殊要求，用于石油地質(zhì)勘探鉆井中井眼軌跡的控制。
文檔編號E21B7/28GK2573650SQ02279150
公開日2003年9月17日 申請日期2002年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月13日
發(fā)明者謝天政, 戰(zhàn)人瑞, 楊技革 申請人:謝天政