专利名称：新型变径稳定器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种石油地质勘探钻井用的井下工具。
钻井实践表明，井下稳定器的外径的改变，会改变下部钻具组合特性。以往，由于井眼轨迹控制的要求而需要改变井下稳定器的外径时，就必须起钻更换所要求外径的稳定器，之后再下到井中，这会影响钻井进度，为解决该问题，市场上出现了一种排量控制式变径稳定器，这对电动钻机比较适用，对于机械传动钻机，排量改变相对较难且有限，因此难能推广使用。
本实用新型的目的是要克服上述变径稳定器的不足，为钻井提供一种通过开停泵这种简便操作就能变径的稳定器。
为了达到上述目的，本实用新型的缸体、上接头体、扶正体和下接头依次连接在一起，在缸体上设有网塞，从而使泥浆能进入缸体内而较粗的固相颗粒不能进入，缸体内装有活塞、上压簧和限位套。在上接头体内依次装的挡环A、中压簧、压套和转套都活套在外套筒内，挡环A卡套在活塞上，压套和转套都活套在活塞上，压套与外套筒通过导向键A连接，并因此只能轴向运动，压套在与转套接触端设有若干个不自锁的斜齿，转套外表面开有数道方向相同的斜槽和轴向直槽，斜槽和直槽均首尾相连通，导向杆一端固接在外套筒上，另一端伸入转套的槽中，转套外环两端分别设有若干个齿，内孔两端分别设有与活塞卡套的挡环B，从而使转套只能转动而不能轴向运动。心轴一端伸入外套筒内并与外套筒通过导向键B连接，心轴在该端的端部设有若干个齿，心轴装在扶正体内，其另一端活套在下接头内，心轴上设有数道带斜面的环槽，活塞末端活套在心轴内。扶正体上设有数条斜筋或直筋，筋上设有数个柱塞，筋上可以不开槽，由柱塞再加上可使柱塞复位的机构来直接实现变径，也可以在直筋上开槽，翼块、小压簧和压盖依次装在槽内，柱塞上端与翼块接触，下端置于心轴的环形槽内，由此通过柱塞由翼块来实现变径，下压簧装在扶正体内，用于心轴的复位。在上接头体上，也可以在扶正体上设置若干个平衡孔，从结构上考虑，最好将平衡孔设在扶正体上，在平衡孔内依次装上平衡塞和网塞。油塞可以设在上接头体上，也可以设在扶正体上，为了注油方便，最好在上接头体和扶正体上各设一个油塞。在上述活塞与缸体、上接头体和心轴间，以及心轴与下接头间，都装有密封圈。
本实用新型优点是在不起钻的情况下，通过开泵和停泵就可改变井下稳定器的外径，且性能可靠。
图为本实用新型半剖结构示意图图中的编号表示为1-缸体，2-活塞，3-上压簧，4-限位套，5-网塞，6-油塞，7-导向键A，8-斜齿，9-挡环A，10-中压簧，11-压套，12-转套，13-直槽，14-外套筒，15-导向杆，16-斜槽，17-齿，18-导向键B，19-心轴，20-扶正体，21-挡环B，22-环槽，23-柱塞，24-下压簧，25-压盖，26-小压簧，27-翼块，28-平衡塞，29-网塞，30-平衡孔，31-密封圈，32-下接头，33-上接头体。
下面结合图对本实用新型做进一步说明(参见图)。
本实用新型的缸体(1)、上接头体(33)、扶正体(20)和下接头(32)依次连接在一起，限位套(4)、上压簧(3)和活塞(2)装在缸体(1)内，缸体(1)上设有网塞(5)，上接头体(33)内孔套装有外套筒(14)，挡环A(9)卡装在活塞(2)上，中压簧(10)、压套(11)和转套(12)都活套在外套筒(14)和活塞(2)之间，压套(11)在与转套(12)相邻端设有1到8个不自锁的斜齿(8)，它与外套筒(14)通过导向键A(7)连接；转套(12)上分别开有2到12道方向相同的斜槽(16)和直槽(13)，且斜槽和直槽相间首尾相连通，导向杆(15)一端固接在外套筒(14)上，一端伸入转套上的槽中；转套(12)两外环端分别设有1-8个齿，内孔两端分别设有与活塞卡套的挡环B(21)。心轴(19)装在扶正体(20)内，其上开有2到8道环槽(22)，它的一端活套在下接头(32)内，另一端设有1到8个齿，(17)并伸入外套筒(14)内，且与外套筒通过导向键B(18)连接。扶正体(20)设有3到6条直筋，翼块(27)、小压簧(26)及压盖(25)依次装在直筋上的槽内，槽内有与心轴上环槽(22)对应的柱塞(23)，柱塞(23)上端与翼块(27)接触，下端在心轴上的环槽内，每条筋上设有2到8个柱塞。下压簧(24)一端与心轴(19)上的台肩接触，另一端靠在下接头(32)端。扶正体(20)上设有1到8个平衡孔(30)，平衡塞(28)和网塞(29)顺序装在平衡孔中，在上接头体(33)和扶正体(20)上各设有一个油塞(6)。在活塞(2)与缸体(1)、上接头体(33)和心轴(19)间，以及心轴(19)与下接头(32)间都装有密封圈(31)。
使用时，将本实用新型连接在钻具组合中而下入井内，开泵循环泥浆，活塞(2)受泥浆压降作用而克服上压簧(3)之力下行，挡环A(9)、中压簧(10)、压套(11)及转套(12)也随之下行，中压簧(10)既使压套(11)上斜齿(8)对转套(12)上的齿产生周向力，又使转套可相对压套转动；由于上述周向力的作用，使定位杆(15)紧靠在转套上直槽(13)的一侧，故在上述活塞(2)下行时，转套(12)相对定位杆(15)做轴向下行运动，这时若转套(12)上齿尖与心轴(19)端齿槽相对，且由于受活塞(2)行程限制，在转套(12)上的齿尖末接触心轴(19)端齿槽底而停止下行运动，因此心轴(19)也就末发生轴向下行运动，柱塞(23)和翼块(27)仍处于复位状态，即这时稳定器在小径状态下工作，当需要在大径状态下工作时，则停泵，活塞(2)在上压簧(3)作用下复位，挡环A(9)、中压簧(10)、压套(11)及转套(12)也随之向上运动，由于这时压套上斜齿(8)对转套(12)周向力作用而使得定位杆(15)沿斜槽(16)相对运动，因此转套(12)在向上运动的同时又作旋转运动，结果使转套的齿尖与心轴的齿尖相对，再开泵时与上述开泵情况一样，转套仅轴向下移且其齿尖推动心轴齿尖下行，心轴(19)的下行使柱塞(23)通过心轴环槽(22)斜面而运动到环槽顶部，从而将翼块(27)向外推出，稳定器在大径下工作；当又需在小径状态下工作时，又停泵，心轴(19)在下压簧(24)作用下复位，翼块(27)在小压簧(26)作用下也复位，与上述停泵一样，只是转套(12)在转动后其齿尖与心轴端齿槽相对，开泵后心轴不会运动，如此便可反复变径。
权利要求1.一种用于石油地质勘探钻井的新型变径稳定器，其缸体(1)、上接头体(33)、扶正体(20)和下接头(32)依次连接在一起，缸体(1)上设有网塞(5)，缸体内装有限位套(4)、上压簧(3)和活塞(2)，其特征是外套筒(14)套装在上接头体(33)内，挡环A(9)卡套在活塞(2)上，中压簧(10)、压套(11)和转套(12)都活套在外套筒(14)和活塞(2)的环空内；心轴(19)上开有2至8道环槽(22)，它的一端活套在外套筒(14)和活塞(2)之间，另一端套装在下接头(32)内；扶正体(20)上有3至6条直筋，翼块(27)、小压簧(26)和压盖(25)依次装在直筋上的槽中，每条直筋上设有2至6个柱塞(23)。
2.根据权利要求1所述的新型变径稳定器，其特征是所述压套(11)与外套筒通过导向键A(7)连接，压套(11)在与转套(12)相邻的一端设有1至8个不自锁的斜齿(8)。
3.根据权利要求1所述的新型变径稳定器，其特征是所述转套(12)上分别开有3至10条轴向直槽(13)和方向相同的斜槽(16)，斜槽和直槽相间且首尾相连通，定位杆(15)一端固接在外套筒(14)上，另一端伸入转套上的槽中。
4.根据权利要求1和3所述的新型变径稳定器，其特征是所述转套(12)外环两端分别设有1至8个齿。
5.根据权利要求1、3和4所述的新型变径稳定器，其特征是所述转套(12)内孔两端分别设有与活塞(2)卡套的挡环B(21)。
6.根据权利要求1所述的新型变径稳定器，其特征是所述心轴(19)与外套筒(14)通过导向键B(18)连接，心轴相应端设有1至8个齿(17)。
7.根据权利要求1所述的新型变径稳定器，其特征是所述扶正体(20)上设有1至8个平衡孔(30)，平衡塞(28)和网塞(29)依次装在平衡孔中。
8.据权利要求1所述的新型变径稳定器，其征是所述活塞(2)与缸体(1)、上接头体(33)和心轴(19)间，以及心轴(19)与下接头(32)间，都装有密封圈(31)。
专利摘要本实用新型提供了一种用于石油地质勘探钻井的新型变径稳定器。本实用新型的缸体、上接头体、扶正体和下接头依次连接在一起，缸体内装有限位套、上压簧和活塞，压套和转套都装在上接头体内，心轴装在扶正体内，扶正体上装有翼块和柱塞。本实用新型设计先进合理，精度较高的机件都有油液润滑和防腐，因此性能可靠，操作简便，通过开泵和停泵就可改变稳定器的外径，而对钻井工艺参数无任何特殊要求，用于石油地质勘探钻井中井眼轨迹的控制。
文档编号E21B7/28GK2573650SQ02279150
公开日2003年9月17日 申请日期2002年9月13日 优先权日2002年9月13日
发明者谢天政, 战人瑞, 杨技革 申请人:谢天政