偏重叶轮式井下自动扶正工具.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CN107965279A(43)申请公布日2018.04.27(21)申请号201810069952.7(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何虹志熊洁周思奇周仪(51)Int.Cl.E21B17/10(2006.01)E21B7/10(2006.01)权利要求书2页说明书3页附图5页(54)发明名称偏重叶轮式井下自动扶正工具(57)摘要本发明涉及了一种偏重叶轮式井下自动扶正工具，由转换接头、动力总成和纠斜总成组成。所述动力总成后端通过螺纹连接转换接头，前端连接纠斜总成，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始终位于井眼高边，通过动力总成的叶轮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。本发明的偏重叶轮式井下自动扶正工具可以有效纠正井斜，保证垂直钻进的精度，从而提高钻井效率与钻井质量，节约生产成本。CN107965279ACN107965279A权利要求书1/2页1.偏重叶轮式井下自动扶正工具，其特征在于：所述的偏重叶轮式井下自动扶正工具由转换接头（1）、动力总成和纠斜总成组成，动力总成后端通过螺纹连接转换接头（1），前端连接纠斜总成；所述的动力总成包括叶轮壳体（2）、锁母（3）、叶轮（4）、叶轮轴（5）、轴承端盖（6）、螺钉a（7）、串轴承（8）、导流筒（9）、耐磨环（10）和传动轴（11），叶轮（4）通过花键连接的方式安装在叶轮轴（5）上，并利用锁母（3）轴向固定，叶轮轴（5）的前段安装在导流筒（9）内，并将串轴承（8）安装在导流筒（9）内部，轴承端盖（6）通过螺纹连接安装在导流筒（9）端面，在导流筒（9）的外圆柱面开有3个均匀分布的孔，在叶轮壳体（2）安装导流筒（9）处圆柱面开有3个均匀分布的螺纹孔，利用螺钉a（7）将导流筒（9）固定在叶轮壳体（2）上，叶轮壳体（2）后端与转换接头（1）螺纹连接，传动轴（11）后端通过螺纹固定在叶轮轴（5）前端，在传动轴（11）和叶轮轴（5）的台阶之间安放耐磨环（10）；所述纠斜总成包括密封环（12）、中心管（13）、矩形密封圈（14）、轴承a（15）、滚轮座（16）、滚轮（17）、螺钉b（18）、偏重套管（19）、凸轮（20）、凸轮盖外环（21）、螺钉c（22）、凸轮盖内环（23）、弹簧（24）、弹簧座（25）、销钉a（26）、销钉b（27）、连杆座（28）、球铰（29）、连杆a（30）、滚筒（31）、圆柱销（32）、铰链销（33）、连杆b（34）、轴承b（35）、套筒（36）、轴承c（37）和下接头（38），滚轮（17）通过螺钉b（18）安装在滚轮座（16）上，将球铰（29）通过凸轮盖外环（21）、螺钉c（22）以及凸轮盖内环（23）安装于凸轮（20）底部，将连杆座（28）固定在轴承b（35）上，从上到下依次将轴承a（15）、滚轮座（16）、凸轮（20）、弹簧（24）、弹簧座（25）、轴承b（35）、套筒（36）和轴承c（37）安装在中心管（13）上，滚轮座（16）依靠螺纹固定于中心管（13）上，弹簧座（25）依靠销钉b（27）固定于中心管（13）上，将滚筒（31）通过圆柱销（32）安装在连杆b（34）右端，利用铰链销（33）将连杆a（30）与连杆b（34）相连，再将连杆a（30）与球铰（29）下端连接，连杆b（34）与连杆底座（28）连接，预先将密封环（12）、矩形密封圈（14）安装到偏重套管（19）上，再将偏重套管（19）套装在轴承a（15）和轴承c（37）上，利用销钉a（26）将连杆座（28）固定在偏重套管（19）上，中心管（13）后端与传动轴（11）螺纹连接，前端与下接头（38）螺纹连接；钻进过程中，当井斜发生时，偏重套管（19）较重一侧在重力作用下通过轴承a（15）和轴承c（37）自动旋转到井眼低边，带动连杆座（28）旋转，使连杆a（30）和连杆b（34）始终位于井眼高边，通过动力总成的叶轮（4）将液体能量转化为旋转的机械能，带动中心管（13）旋转，滚轮座（16）随中心管（13）同步转动使凸轮（20）上下往复运动，从而带动连杆a（30）和连杆b（34）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所述的偏重叶轮式井下自动扶正工具，其特征在于：所述的偏重套管（19）较重一侧中下部的周向中心处开设有套管销钉孔，距离套管销钉孔周向180°处开设有连杆