专利名称：井斜控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于石油钻井中自动降斜、增斜和扭方位的井下工具，可用于钻直井和定向井，特别适用于钻直井，能自动降斜，保持井斜较小。
目前用于直井降斜，主要采用以下三种工艺方法1)采用降斜钻具结构；2)减小钻压；3)采用定向技术反向扭，前两种方法降斜率都较低，且机械钻速慢。而第三种方法是定向反扭，不仅操作繁琐，且深井作业反扭不易成功，所以该方法成本高，施工技术难度大，周期长。
为克服上述存在问题，本实用新型提供一种新型降斜工具，不仅能自动降斜，改变内部液压通道，而且可以自动增斜和扭方位。
本实用新型是这样实现的该装置由内筒组件和外壳体组件构成，由轴承将圆柱形内筒组件与外壳体组件连接。内筒组件转动时，外壳体组件不转动；外壳体为多棱形，每个棱上装有一条可伸缩的扶条，多个棱分别由多个活塞组成的活塞排控制，活塞腔的油压升高，活塞推动扶条伸出；压力消失时，扶条受外力作用便缩回，安装在外壳体上的自动控制开关，控制活塞腔的油压。用于降斜时，使低边活塞腔保持低压，而高边的活塞腔与高压油腔接通；用于增斜时，高边活塞腔保持低压，而低边的活塞腔与高压油腔接通，保持高压，达到增斜目的。用于扭方位时，将传压油道错开一定角度，接通控制油道，根据错开角度不同，可达到扭方位的目的。
以下结合附图对本实用新型作进一步描述
图1为本实用新型结构示意图；图2为控制开关总成左旋90°的放大图；图3为A－A的剖视图。
本实用新型由内筒组件和外壳体组件构成，内筒组件由上接头1，中心管3及传压孔6组成，外壳体组件结构为外壳体9上端与承压环4螺纹连接，承压环4上设有密封圈5，承压环4与上接头1由轴承2相连，外壳体9与中心管之间为环形高压油腔10，其上装有环形活塞7和注油螺钉11，环形活塞7的内外设有密封圈8，高压油腔10的下部为环形控制开关总成13，由定位螺钉12固定在外壳体9上；外壳体中部设有低压油腔，其内设有低压油囊28，低压油腔通孔27与壳体9的外环空相通；低压油囊连接管14与低压油囊接头38连接；外壳体下部为多棱形，(如图3所示)每个棱上设有燕尾槽，扶条22装在其内，两端设有扶块20，23，由螺钉18固定在外壳体9上，扶条22上镶有硬质合金条19，燕尾槽底部设有一排活塞21，控制油道15连通活塞腔，控制油道连接管17与控制开关总成13上的传压油道34相通；外壳体9与中心管间设有扶正轴承16、24，密封圈25和轴承26。
控制开关总成13结构如图2所示，控制开关总成13下是由滚道39构成的圆环形滚道腔36，其内有1－10个圆球37，滚道腔36上沿圆周均匀分布3－8个柱塞孔，各孔内设有柱塞31，滚道腔内装有低压油囊接头38，通过低压油囊连接管14与低压油囊28连接，，低压油囊为一弹性容器，可用橡胶制成，也可用金属制成弹性容器；控制开关体33上还设有一个单流阀32，通过油道与一个柱塞孔相通，柱塞31下部为扇形挡板41，通过柱塞31中的环形空间及扇形挡板41和控制开关体33的间隙与滚道腔36连通；柱塞31上有密封圈40，弹簧挡帽29及弹簧30；控制开关体33内设有与柱塞孔个数相匹配的控制油道34，其一端通过控制油道连接管14与控制油道15相接，另一端与所对应的柱塞孔相连，控制开关体33外圆环面上有定位螺孔35。
开泵时，泥浆压力(10MP左右)通过传压孔6推动活塞7下行，挤压高压油腔10中的油，控制开关总成13上的柱塞31受油压作用下行，低边的柱塞31下行时受到圆球37的阻止不能下行，低边的传压油道34与高压油腔10不能相通。此时，其他扇形挡板41下未有圆球37的柱塞31下行，直到传压道34与高压油腔10相通；高压油通过传压油道34、控制油道连接管17、控制油道15进入活塞腔，推动各活塞21径向移动，扶条22伸出，扶条22上的硬质合金条19压入井壁，推动整个工具靠向井眼低边。此时，低边扶条压缩活塞21，使活塞腔中的油经控制油道15、传压油道34、滚道腔36流向低压油囊28，保持低边活塞腔处于低压状态。由于多个扶条22伸出，整个工具被偏心支撑在井眼内，外壳体组件不能转动，但因扶条22上的硬质合金条19为长条形，所以整个工具可以在一定力作用下在井眼内上下运动，转动转盘，内筒组件转动，带动钻头偏向井眼低边切削岩石，达到降斜目的。
停转盘，然后停泵，高压油腔10压力消失，柱塞31在弹簧30的作用下回位，低压油囊28放出油补充到滚道腔36中、由于低压油囊28的弹性收缩；其他部分油量通过单流阀32回到高压油腔10中，此时低压油囊中几乎没有油，柱塞31均已回位，扇形板41到达最上点，圆球37又可在滚道36内自由滚到其他低边，以此不断循环。
用于全增斜时，传压油道36接对面(即错开180°)控制油道15即可完成。
用于扭方位时，传压油道36错开一定角度，(0°＜α＜180°和0°＜α＜－180°)接控制油道15，根据错开角度不同，可以构成降斜降方位、增斜增方位、降斜增方位及增斜降方位。
本实用新型改变了以往钻直井降斜的传统工艺，克服了传统降斜工艺中降斜率低，机械钻速慢的缺点，本实用新型提供的新型降斜工具，不仅能自动降斜，增斜，而且可扭方位，该装置结构简单，操作方便，成本低，便于推广。
权利要求1.一种井斜控制器，用于钻井中自动降斜、增斜和扭方位的井下工具，由内筒组件和外壳体组件构成，主要包括接头1，中心管3，密封圈5，8，25，活塞21，壳体9，高压油腔10，控制油道15，低压油囊连接管14，低压油囊28，扶条22及控制开关总成13，其特征在于，壳体9上设有环状控制开关总成13，其外壳控制开关体33下是由滚道39构成的圆环形滚道腔36，腔内有1-10个圆球37，滚道腔36上沿圆周均匀分布3-8个柱塞孔，各孔内设有柱塞31，滚道腔内装有低压油囊接头38，通过低压油囊连接管14与低压油囊28连接；控制开关体33上还设有一个单流阀32，通过油道与一个柱塞孔相通，柱塞31下部为扇形挡板41，通过柱塞31中的环形空间及扇形挡板41和控制开关体的间隙与滚道腔36连通；柱塞31上有密封圈40，弹簧挡帽29及弹簧30；控制开关体33内设有与柱塞孔个数相匹配的控制油道34，其一端通过控制油道连接管14与控制油道15相接，另一端与所对应的柱塞孔相连，控制开关体33外圆环面上有定位螺孔35。
2.根据权利要求1所述的井斜控制器，其特征在于，低压油囊28为一弹性容器。
专利摘要本实用新型涉及一种井斜控制器用于石油钻井中自动降斜，增斜和扭方位的井下工具，可用于钻直井和定向井。通过安装在扶正器上可伸缩的扶条不对称的伸缩，使钻具偏向一边，起降斜、增斜及扭方位的作用。每根扶条由一排活塞控制，多个活塞推动扶条伸出，由安装在外壳上的自动控制开关控制活塞腔的油压，用于降斜时，使低边活塞腔保持低压，而高边活塞腔与高压油腔接通。用于增斜时，高边活塞腔保持低压，而低边的活塞腔与高压油腔接通，保持高压。
文档编号E21B7/04GK2096627SQ9121993
公开日1992年2月19日 申请日期1991年8月15日 优先权日1991年8月15日
发明者刘春文, 刘子春, 唐俊林, 任俊 申请人:中原石油勘探局钻井四公司