涡轮凸轮式井下扶正器.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CN108561081A(43)申请公布日2018.09.21(21)申请号201810075261.8(22)申请日2018.01.24(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)发明人田家林黎根银杨琳周思奇周仪熊洁何虹志(51)Int.Cl.E21B7/10(2006.01)E21B17/10(2006.01)权利要求书2页说明书3页附图6页(54)发明名称涡轮凸轮式井下扶正器(57)摘要本发明涉及了一种涡轮凸轮式井下扶正器，由动力总成、纠斜总成和下接头组成。所述动力总成前端连接纠斜总成，纠斜总成前端连接下接头，钻进过程中，当井斜发生时，偏重套管较重一侧在重力作用下通过轴承a和轴承c自动旋转到井眼低边，带动连杆座旋转，使连杆a和连杆b位于始终井眼高边，通过动力总成的涡轮转子将液体能量转化为旋转的机械能，带动中心管旋转，滚轮座随中心管同步转动使凸轮上下往复运动，从而带动连杆a和连杆b连续推向井壁，产生一个周期性的反作用力来纠正井斜，实现正常钻进。本发明的涡轮凸轮式井下扶正器可以有效纠正井斜，保证垂直钻进的精度，从而提高钻井效率与井眼质量，节约生产成本。CN108561081ACN108561081A权利要求书1/2页1.涡轮凸轮式井下扶正器，其特征在于：所述的涡轮凸轮式井下扶正器由动力总成、纠斜总成和下接头（42）组成，动力总成前端连接纠斜总成，纠斜总成前端连接下接头（42）；所述动力总成包括涡轮本体（1）、角接触球轴承（2）、限位套筒a（3）、防掉环a（4）、涡轮转子（5）、涡轮定子（6）、传动键（7）、限位套筒b（8）、矩形密封圈a（9）、涡轮轴（10）、圆柱滚子轴承（11）、推力球轴承（12）、防掉环b（13）、传动轴（14）和传动轴壳体（15），将限位套筒a（3）和矩形密封圈a（9）安装到涡轮本体（1）上，依次将涡轮转子（5）、涡轮定子（6）和限位套筒b（8）通过传动键（7）安装在涡轮轴（10）上，将防掉环a（4）安装在涡轮轴（10）的上部，将两个角接触球轴承（2）反向安装在涡轮本体（1）和涡轮轴（10）上部，再通过花键配合将涡轮定子（6）放入涡轮本体（1）内，从上到下依次将圆柱滚子轴承（11）、推力球轴承（12）和防掉环b（13）安装在涡轮轴（10）前段台阶，涡轮轴（10）前端与传动轴（14）螺纹连接，传动轴壳体（15）后端与涡轮本体（1）连接；所述纠斜总成包括密封环（16）、中心管（17）、矩形密封圈b（18）、轴承a（19）、滚轮座（20）、滚轮（21）、螺钉a（22）、偏重套管（23）、凸轮（24）、凸轮盖外环（25）、螺钉b（26）、凸轮盖内环（27）、弹簧（28）、弹簧座（29）、销钉a（30）、销钉b（31）、连杆座（32）、球铰（33）、连杆a（34）、滚筒（35）、圆柱销（36）、铰链销（37）、连杆b（38）、轴承b（39）、套筒（40）和轴承c（41），滚轮（21）通过螺钉a（22）安装在滚轮座（20）上，将球铰（33）通过凸轮盖外环（25）、螺钉b（26）以及凸轮盖内环（27）安装于凸轮（24）底部，将连杆座（32）固定在轴承b（39）上，从上到下依次将轴承a（19）、滚轮座（20）、凸轮（24）、弹簧（28）、弹簧座（29）、轴承b（39）、套筒（40）和轴承c（41）安装在中心管（17）上，滚轮座（20）依靠螺纹固定于中心管（17）上，弹簧座（29）依靠销钉b（31）固定于中心管（17）上，将滚筒（35）通过圆柱销（36）安装在连杆b（38）右端，利用铰链销（37）将连杆a（34）与连杆b（38）相连，再将连杆a（34）与球铰（33）下端连接，连杆b（38）与连杆底座（32）连接，预先将密封环（16）、矩形密封圈b（18）安装到偏重套管（23）上，再将偏重套管（23）套装在轴承a（19）和轴承c（41）上，利用销钉a（30）将连杆座（32）固定在偏重套管（23）上，中心管（17）后端与传动轴（14）螺纹连接，前端与下接头（42）螺纹连接；钻进过程中，当井斜发生时，偏重套管（23）较重一侧在重力作用下通过轴承a（19）和轴承c（41）自动旋转到井眼低边，带动连杆座（32）旋转，使连杆a（34）和连杆b（38）始终位于井眼高边，通过动力总成的涡轮转子（5）将液体能量转化为旋转的机械能，带动中心管（17）旋转，滚轮座（20）随中心管（17）同步转动使凸轮（24）上下往复运动，从而带动连杆a（34）和连杆b（38）连续推向井壁，产生一个周期性的反作用力来纠正井斜，实现正常钻进，提高钻井效率。2.根据权利要求1所述的涡轮凸轮式井下扶正器，其特征在于：所述的偏重套管（23）较重一侧中下部的周向