一种伸缩式工具面稳定器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106939767A(43)申请公布日2017.07.11(21)申请号201710337960.0(22)申请日2017.05.15(71)申请人西南石油大学地址610500四川省成都市新都区新都大道8号(72)发明人张梁李镕成梁政邓雄赵勇(51)Int.Cl.E21B7/04(2006.01)E21B17/10(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图7页(54)发明名称一种伸缩式工具面稳定器(57)摘要本发明涉及一种钻井工程中用于防止钻柱扭转变形导致钻井工具面跑偏的伸缩式工具面稳定器。它解决钻进过程中钻柱发生扭转变形，工具面难以稳定、容易跑偏的问题。其技术方案是：滚轮安装在滚轮座盲孔和滚轮盖矩形通孔内，三个钢珠均置入滚轮外侧中间的圆弧形凹槽内，滚轮座上端和滚轮盖丝扣连接；连接板和两个滚轮座整体作为一组，五组连接板和滚轮座整体置入稳定壳体五个扶正筋的台阶通孔和中部沉槽内；两个复位弹簧安装在连接板上；压板和稳定壳体用螺钉连接；芯轴、稳定壳体和滚轮座之间的密闭腔室内充满液压油。本发明可以有效稳定钻井工具面，防止钻柱扭转变形而导致钻井工具面跑偏，不妨碍钻柱轴向送进，为旋转导向技术提高精确性。CN106939767ACN106939767A权利要求书1/1页1.一种伸缩式工具面稳定器，是由上接头(1)、节流嘴(2)、芯轴(3)、滚轮座(4)、滚轮盖(5)、滚轮(6)、钢珠(7)、复位弹簧(8)、压板(9)、连接板(10)、芯轴弹簧(11)、稳定壳体(12)和下接头(13)构成；其特征在于：滚轮座(4)外圆下部设置一圈密封槽，外圆中部设置一圈凹槽，滚轮座(4)内腔设置为盲孔，盲孔下端中心设置一半球形凹槽；滚轮盖(5)中心设置一矩形通孔，矩形通孔两端设置为圆弧面，两个圆弧面上分别设置一半球形凹槽；滚轮(6)外侧中间设置一圈圆弧形凹槽，滚轮(6)外侧两端分别设置为尖齿状凸起；三颗钢珠(7)分别安装在滚轮座(4)盲孔下端中心的半球形凹槽内和滚轮盖(6)矩形通孔两端圆弧面上的两个半球形凹槽内，滚轮(6)安装在滚轮座(4)盲孔和滚轮盖(5)矩形通孔内，三个钢珠(7)均置入滚轮(6)外侧中间的圆弧形凹槽内，滚轮座(4)上端和滚轮盖(5)丝扣连接；连接板(10)两端设置为圆弧形，连接板(10)两端分别插入两个滚轮座(4)外圆中部的凹槽内；连接板(10)和两个滚轮座(4)整体作为一组，五组连接板(10)和滚轮座(4)整体置入稳定壳体(12)五个扶正筋的台阶通孔和中部沉槽内；两个复位弹簧(8)安装在连接板(10)上；压板(9)两端设置有矩形通孔，五个压板(9)安装在稳定壳体(12)五个扶正筋上的轴向凹槽内，滚轮(6)可穿过压板(9)上的矩形通孔，压板(9)和稳定壳体(12)用螺钉连接；芯轴弹簧(11)安装在稳定壳体(12)内腔下部的台阶上；芯轴(3)外圆上端设置一圈凸起台阶，芯轴(3)内腔设置为台阶孔；节流嘴(2)安装在芯轴(3)内腔台阶孔上端；芯轴(3)和节流嘴(2)整体置入稳定壳体(12)内腔；稳定壳体(12)上端和上接头(1)丝扣连接，稳定壳体(12)下端和下接头(13)丝扣连接；芯轴3、稳定壳体12和滚轮座4之间的密闭腔室内充满液压油。2.根据权利要求1所述的伸缩式工具面稳定器，其特征是：所述稳定壳体(12)外部周向均匀设置五个扶正筋，每个扶正筋上均设置两个台阶通孔连通内外腔，扶正筋中部设置一沉槽连通两个台阶通孔，扶正筋外侧设置一轴向凹槽，轴向凹槽穿过两个台阶通孔的中轴线，轴向凹槽两端设置两个螺纹孔，稳定壳体(12)内腔下部设置有一圈台阶。2CN106939767A说明书1/3页一种伸缩式工具面稳定器技术领域[0001]本发明涉及一种钻井工程中用于防止钻柱扭转变形导致钻井工具面跑偏的伸缩式工具面稳定器。背景技术[0002]在石油天然气行业中，旋转导向钻井技术已经成为开发复杂超深定向井和大位移水平井的必备技术。旋转导向钻井技术具有一边滑动一边旋转的特点，对井眼轨迹的控制能力更为强大。利用旋转导向钻井技术钻出的井眼更加圆滑，钻井极限位移更大，钻井成本更低，因此已经广泛应用于水平井和大位移井等高难度特殊工艺井。旋转导向钻井技术的一种是使用不旋转外套式导向钻井工具，在该种工况下，必须保证不旋转外套和井壁周向位置不发生相对旋转，从而保证工具面的位置不发生偏移。由于定向井和大位移井均采用井下动力钻具为钻头提供破岩扭矩，因此对会钻柱产生反扭矩作用，致使钻柱发生扭转变形，造成工具面位置不稳定，极易跑偏。在使用旋转导向钻井技术时，需要确定工具面的位置，从而调整钻井定向角度，如果工具面位置不稳定，就会造成导向不准确，钻井轨迹发生偏移等问题的产生。因此，在使用旋转导向钻井技术时，需要