[发明专利]用于钻井提速的自适应扶正器

说明书

本发明为一种用于钻井提速的自适应扶正器，包括芯轴，芯轴的第一端连接下接头，芯轴的外壁上设置第一台阶部，下接头的外壁上设置第二台阶部，第一台阶部和第二台阶部之间套设支撑套结构，支撑套结构和芯轴之间套设磁性滑动结构，磁性滑动结构能产生大小能调整的轴向力；轴向力能在支撑套结构的径向压力作用下减小以使芯轴和下接头能相对支撑套结构向芯轴的第一端轴向移动；下接头的外壁能沿支撑套结构的第二端滑动，下接头能向芯轴的第一端移动至与支撑套结构周向卡止以传递扭矩。本发明的磁性滑动结构能根据井况自适应调整轴向力，在下钻、钻进、起钻的不同工况，其状态不同，可以满足现有要求，同时延长了扶正器的使用寿命。

技术领域

本发明涉及石油天然气钻探工程技术领域，尤其涉及一种用于钻井提速的自适应扶正器。

背景技术

钻具扶正器是石油钻井中防止井斜的重要工具，在钻井过程中对扶正器的工作外径尺寸要求严格，当工作外径磨小后，钻具扶正器即失去了作用，必须更换新的扶正器。现有的整体式扶正器耐磨带磨损较快，修复困难，修复周期长。一口井消耗多只扶正器，造成钻井成本高。

现有整体式扶正器的扶正肋与井壁接触，且与钻具同时转动，造成钻井旋转阻力增加，泥浆循环不畅通形成泥包，容易造成起钻困难、卡钻等事故。

当井下遇阻上提钻具时，扶正器处的外径最大，往往难以上提钻具，需要旋转钻具，修整井眼尺寸，这样加速了扶正器的磨损。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种用于钻井提速的自适应扶正器，可以根据井况自适应调整压缩力，在下钻、钻进、起钻的不同工况，其状态不同，可以满足现有要求，同时延长了扶正器的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于钻井提速的自适应扶正器，克服现有技术中存在的问题，本发明的磁性滑动结构能根据井况自适应调整轴向力，在下钻、钻进、起钻的不同工况，其状态不同，可以满足现有要求，同时延长了扶正器的使用寿命。

本发明的目的是这样实现的，一种用于钻井提速的自适应扶正器，包括芯轴，所述芯轴的第一端连接下接头，所述芯轴上沿轴向设置第一中心孔，所述下接头上沿轴向设置与所述第一中心孔连通的第二中心孔，所述芯轴的外壁上设置第一台阶部，所述下接头的外壁上设置第二台阶部，所述第一台阶部和所述第二台阶部之间套设支撑套结构，所述支撑套结构和所述芯轴之间套设磁性滑动结构，所述磁性滑动结构能产生大小能调整的轴向力，所述轴向力能使所述支撑套结构的第一端顶抵于所述第一台阶部；且所述轴向力能在所述支撑套结构的径向压力作用下减小以使芯轴和下接头能相对支撑套结构向芯轴的第一端轴向移动；所述下接头的外壁能沿所述支撑套结构的第二端滑动，所述下接头能向芯轴的第一端移动至与所述支撑套结构周向卡止以传递扭矩。

在本发明的一较佳实施方式中，所述支撑套结构包括套本体，所述套本体的外壁上设置多个扶正块，多个所述扶正块沿周向间隔设置于所述套本体的外壁上，所述扶正块的外径尺寸大于所述芯轴和所述下接头的外径尺寸；所述套本体的内壁上自第一端向内设置第一环槽，所述第一环槽的第一端套设于所述下接头的外壁上，所述第一环槽的槽底端面构成第三台阶面，所述磁性滑动结构套设于所述第一环槽内，所述磁性滑动结构的两端分别顶抵于所述第三台阶面和所述下接头的端面上。

在本发明的一较佳实施方式中，所述磁性滑动结构包括多个套设于所述第一环槽内的磁性单元，相邻两个所述磁性单元的磁极呈相斥设置以产生轴向力，相邻两个所述磁性单元之间设置挡片，各所述挡片能在套本体的径向压力作用下径向压缩以减小轴向力。

在本发明的一较佳实施方式中，所述套本体的内壁上自第二端向内设置第二环槽，所述第二环槽内设置轴瓦，所述套本体的第二端设置轴承，所述轴承的第一端能顶抵于所述第一台阶部上。

在本发明的一较佳实施方式中，所述轴承为推力轴承。

在本发明的一较佳实施方式中，各所述扶正块的外壁呈波浪形设置。