[实用新型]一种机液式可变径稳定器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种石油钻井的井下设备，尤其是有关石油钻井中定向井、水平井和大位移井钻井作业中使用的井下工具。

背景技术

在定向井、水平井和大位移井钻井过程中，为确保实钻井眼轨迹满足设计井眼轨迹的要求，常使用常规稳定器，当需要调整实际井眼轨迹时，则需要通过频繁的起下钻来变更井下钻具组合。起钻改变钻具组合造成成本增加，钻井周期长，并容易造成遇阻和卡钻。为了克服这些缺点，而研制和使用的变径稳定器，主要有三种：机电液一体式、钻压式和机液式。其中，机电液一体式制造成本高，价格昂贵。钻压式在下钻遇阻，需要加压划眼时，极为不便。中国专利文献CN2854043Y公开了一种 “钻井遥控变径稳定器”，该稳定器本体过长、结构不够紧凑、拆装困难、可靠性不够高，未见推广应用。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构更紧凑、便于装拆、使用安全可靠的机液式可变径稳定器。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种机液式可变径稳定器，包括本体、心轴和节流机构，所述心轴和节流机构均位于本体内，所述心轴为一体式心轴；所述心轴由上到下分别套装有上活塞、第一复位弹簧、弹簧座、过盈套、多个楔块、凸轮行程控制机构、平衡活塞、定位套、第二复位弹簧、闷头和节流机构的节流嘴；所述弹簧座松配合地套装在心轴上，相对于弹簧座位置的本体上装有定位销，定位销的内端插接在弹簧座上； 所述第一复位弹簧抵在上活塞与弹簧座之间；所述多个楔块均轴向固定在心轴上，相对于每个楔块位置的本体上沿周向均开有三个活塞孔，每个活塞孔内均装有一个活塞头，活塞头的尾部具有燕尾轨道，燕尾轨道与楔块上所开的燕尾槽滑动配合；所述凸轮行程控制机构包括凸轮体，凸轮体转动支撑在心轴上，相对于凸轮体位置的本体上安装有凸轮销，凸轮销的内端插入凸轮体外周的滑槽内；所述平衡活塞松配合地套装在心轴上；所述定位套轴向固定在心轴上，且位于平衡活塞下方；所述闷头松配合地套装在心轴上，相对于闷头位置的本体上安装有闷头销，闷头销的内端插接在闷头上；所述第二复位弹簧抵在定位套与闷头之间；相对于所述定位套与闷头之间位置的本体上开有多个滤孔，滤孔中装有滤板；所述平衡活塞之上、上活塞之下的本体与心轴围成的环形空腔为油腔，平衡活塞与闷头之间的环形空腔为低压钻井液腔，本体的顶部内腔、底部内腔和心轴的内腔均为高压钻井液腔。

所述凸轮行程控制机构还包括上轴承座、两个推力轴承和下轴承座，所述两个推力轴承分别由上轴承座、下轴承座保持在凸轮体的两端，凸轮体为圆筒体形状，套在心轴外周，凸轮体外周的滑槽呈折线形延伸，滑槽的深度按凸轮规则变化；所述滑槽的深度变化规则为：第一高点—第一低点—第二高点—第二低点依次加深1.5±0.2mm，第三高点—第三低点—第四高点—第四低点依次加深1.5±0.2mm，第四低点—第三高点从最深渐变到最浅，第一高点和第三高点同深。

所述节流机构还包括卡簧、定位套筒、锁定环和节流头，其中卡簧、定位套筒和锁定环装在本体上，并且将节流头轴向固定在本体上，装在心轴底部的节流嘴的出口能套在节流头上。

所述楔块为筒体，楔块的外圆沿周向120°均布三个斜面，三个斜面上各开有一道用于安装活塞头的燕尾轨道的燕尾槽，其中燕尾槽起始端的开口比燕尾轨道宽。

所述心轴的上端还装有挡圈。

采用上述结构后，本实用新型与现有技术相较具有如下优点：本实用新型组装时，可以在本体外、一体式的心轴上套装好内置零件，再作为一个整体塞进本体内，这大大减少了组装工作量，增加了组装成功率，便于装拆。由于第二复位弹簧安装在定位套和闷头之间，它合理利用了本体内部的安装空间，使本实用新型的机液式可变径稳定器总体长度大大缩短，结构紧凑、尺寸较小、提高了底部钻具组合（BHA）的整体力学性能； 同时，由于采用了第一复位弹簧和第二复位弹簧两段弹簧结构，因此，在过载情况下，第二复位弹簧先行失效起到保护整个底部钻具组合（BHA）的作用，使用安全可靠。

附图说明

以下结合附图给出的实施例对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的机液式可变径稳定器的结构示意图；

图2是本实用新型在将本体透明化后的立体结构示意图；

图3是图2的B部局部放大图；

图4是图3的C部局部放大图；

图5是图1沿A－A线的剖视图；

图6 是本实用新型中的凸轮行程控制机构局部放大图；

图7是本实用新型中的凸轮体的滑槽展开示意图。

具体实施方式