一种用于旋转导向钻井系统的换向承压装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及旋转导向钻井系统领域，具体地说，是一种用于旋转导向钻井系统的换向承压装置。


背景技术：

[0002]
旋转导向钻井系统(rotary steerable systems，简称rss)是在钻柱旋转钻进时，随钻实时完成导向功能的一种导向式钻井系统，它是当今世界上钻井技术发展的最高阶段——闭环自动钻井的主要内容。旋转导向钻井系统由于井下工具一直在旋转状态下工作，因此井眼净化效果好，井身轨迹控制精度高，位移延伸能力强，适用于大位移井、水平井、三维复杂结构井等高难度的钻井施工作业,rss系统的换向机构是实现工具旋转钻进的必备机构，而本实用新型“一种用于旋转导向钻井系统的换向承压装置”便能准确可靠的实现这一功能。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型的目的在于提供一种用于旋转导向钻井系统的换向承压装置。
[0004]
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
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本实用新型包括连接组件、换向承压组件、导向组件、密封组件，其特征在于，所述连接组件包括中心轴、储压转换套和滚珠轴承，所述储压转换套连接在中心轴上，所述滚珠轴承连接在滚珠滑套里；所述换向承压组件包括换向承压头和三角换向齿圈，所述换向承压头与储压转换套连接，所述三角换向齿圈与导向齿连接；所述导向组件包括导向齿圈和导向齿；所述密封组件包括轴承端盖组件，环形组合密封套，环形定位密封套和t型密封套。
[0006]
进一步地，所述连接组件由中心轴、储压转换套和滚珠轴承组成。钻井液经中心轴射流孔进入储压转换套，继而进入换向承压头，滚珠轴承起到减小摩擦和连接作用。
[0007]
进一步地，所述换向承压组件包括换向承压头和三角换向齿圈两部分，中空结构用于中心轴的通过；头部有一环形轴肩用于和外部轴承端盖的密封；导向承压头中部为突出的圆筒型结构，此结构为承压腔，用于承接钻井液的液压力；同时，该结构外周有四个呈90度均布的燕尾型导轨与导向齿圈上的齿槽配合；此外，该结构下端有一圈均布的三角形齿，用于导向齿的换向；导向承压头下端有一个圆盘型盖板，用于下端轴承的限位。
[0008]
进一步地，所述导向组件包括导向齿圈和导向齿；导向齿圈固连于工具壳体内壁上，为中空结构，内部开有四个呈90度均布的齿槽，用于导向承压头外周的导轨滑行；导向齿圈下端部为五个均布的长斜齿槽，用于与导向承压头上的均布三角齿及导向齿协同动作，同时使得换向控制套筒进行旋转换向动作。
[0009]
进一步地，所述密封组件包括轴承端盖组件，环形组合密封套，环形定位密封套和t型密封套；轴承端盖组件包括轴承端盖和支撑轴承，轴承端盖和支撑轴承安装在承压换向头的两个端部，轴承起到支撑和减小摩擦的作用，轴承端盖用于对壳体内部组件的限位和轴承的安装；环形组合密封套用于端部密封；环形定位密封套用于与轴承接触的密封，一方
面定位轴承，一方面起到密封作用；t型密封套用在底端密封，起到减磨、定位、密封的作用。
[0010]
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
[0011]
本实用新型通过沿着预定导轨实现旋转导向工具的旋转换向。控制简单、性能可靠、安装方便。
附图说明
[0012]
图1为一种用于旋转导向钻井系统的换向承压装置示意图。
[0013]
①
储压套端盖组件，
②
储压转换套，
③
导向齿圈，
④
滚珠滑套，
⑤
导向齿，
⑥
滚珠轴承，
⑦
三角换向齿圈，
⑧
导向承压头，
⑨
承压头端盖组件，
⑩
中心轴。
具体实施方式
[0014]
下面根据实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。
[0015]
如图1所示，本实用新型包括连接组件、换向承压组件、导向组件、密封组件。在钻井过程中，钻井液经中心轴射流孔进入到承压换向承压机构承压腔，在液压力作用下推动机构下移，直至下移到某一确定的工位时停止，并在复位弹簧的协同作用下完成旋转换向。
[0016]
连接组件由中心轴、储压转换套和滚珠轴承组成。钻井液经中心轴射流孔进入储压转换套，继而进入换向承压头，滚珠轴承起到减小摩擦和连接作用。
[0017]
换向承压组件包括换向承压头和三角换向齿圈两部分。中空结构用于中心轴的通过；头部有一环形轴肩用于和外部轴承端盖的密封；导向承压头中部为突出的圆筒型结构，此结构为承压腔，用于承接钻井液的液压力；同时，该结构外周有四个呈90度均布的燕尾型导轨与导向齿圈上的齿槽配合；此外，该结构下端有一圈均布的三角形齿，用于导向齿的换向；导向承压头下端有一个圆盘型盖板，用于下端轴承的限位。
[0018]
导向组件包括导向齿圈和导向齿；导向齿圈固连于工具壳体内壁上，为中空结构，内部开有四个呈90度均布的齿槽，用于导向承压头外周的导轨滑行；导向齿圈下端部为五个均布的长斜齿槽，用于与导向承压头上的均布三角齿及导向齿协同动作，同时使得换向控制套筒进行旋转换向动作。
[0019]
密封组件包括轴承端盖组件，环形组合密封套，环形定位密封套和t型密封套；轴承端盖组件包括轴承端盖和支撑轴承，轴承端盖和支撑轴承安装在承压换向头的两个端部，轴承起到支撑和减小摩擦的作用，轴承端盖用于对壳体内部组件的限位和轴承的安装；环形组合密封套用于端部密封；环形定位密封套用于与轴承接触的密封，一方面定位轴承，一方面起到密封作用；t型密封套用在底端密封，起到减磨、定位、密封的作用。
[0020]
本实用新型的工作原理如下：
[0021]
在钻井过程中，钻井液经中心轴射流孔进入到承压换向机构承压腔，当液压力达到设定值后在液压力作用下推动机构下移，直至下移到某一确定的工位时停止。该机构总共设计有四个工作位(依次是造斜位、稳斜位、检测位、循环位)，当完成上述动作后，若需要切换到下一个工位，则降低系统压力，之后在复位弹簧的协同作用下完成旋转换向；然后再次增加系统压力，使得换向机构下移，直至下移到某一确定的工位时停止。当需要再次换工位时，重复上述过程便会使系统进入到下一个工位，需要说明的是——每次换向只能切换
一个工位(也即只能从当前工位进入到下一个工位)，且必须依次换位。
[0022]
上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一，不应当用于限制本实用新型的保护范围，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。