专利名称：泵压控制变径稳定器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种利用钻井泥浆压力变换直径大小的泵压控制变径稳定器，属于钻井管柱组件技术领域。
背景技术：
在直井钻井中，中和点以下的钻杆在重力作用下弯曲，钻进的转动则迫其成为挠曲变形，跳动，振颤等现象，导致井眼歪斜、钻具过早疲劳损坏、影响钻进速度、钻头寿命缩短等有害情况发生；在定向钻井和水平钻井中，钻杆在重力作用下沉倚井壁，造成钻进困难或需要精确控制的井眼轨迹偏离预定方向等重大事故发生。因此，保持钻杆稳定居中的稳定器是必不可少的钻井配件。常规使用的钻具稳定器采用的是整体式、直径固定不可变化的结构，其稳定器的直径一般小于钻头直径2毫米左右。这种整体式、直径固定不可变化结构的稳定器有三个主要缺点一是起下钻不畅容易遇阻、遇卡等，发生钻井事故；二是当直径磨损减小到一定程度后就全部报废，增大钻井费用；三是在扩大了的井眼段不起作用，不能有效地稳定钻杆。现有技术的可变径稳定器，支撑块的外伸出不是液压力的直接作用就是弹簧力的直接作用，伸出后为柔性状态，当外力太大时可能退缩，抵抗钻杆偏离正中位置的能力就有一个限度，保持钻杆稳定居中的功能就降低。因此现有的稳定器在使用时，其使用效果还是不够理想。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种能够在泵压加大到某一特定值时其直径能够变大、支撑块伸出工作时呈刚性状态、并能够与井壁有较大的接触面积、结构简单、零件数量少、强度高、可靠性和安全性都高的泵压控制变径稳定器，以克服现有技术的不足。
本实用新型是这样构成的可与上部钻杆螺纹连接的上接头(1)的下端螺纹连接着本体(2)，本体(2)下端是与下部钻杆连接的外螺纹，在本体(2)上按对称分布设有3～5个窗孔，每个窗孔中装可径向伸缩的支撑块(4)一个，本体(2)上窗孔的形状为长方形而且是内大外小的楔形状，窗孔中的支撑块(4)与窗孔一样呈内大外小的长方楔形状结构，在本体(2)的内腔中装有一个活塞推杆(3)，活塞推杆(3)是这样的结构，中空、上端是活塞、活塞下方的杆体设有二处能够直接顶着支撑块(4)内侧面的环锥形凸起台阶a以及一个轴肩用来抵着回位弹簧(6)的上端，回位弹簧(6)下端座在本体(2)腔内台阶上；本体(2)和支撑块(4)的外表面上都固定有一层耐磨材料层(5)。
由于采用了上述技术方案，本实用新型与现有技术相比，本实用新型在泵压加大到某一特定值时其直径能够变大，当支撑块(4)伸出为最大尺寸时呈刚性状态，再大的径向力也无法将其缩回，因此本实用新型具有稳定能力强、抗冲击性高的优点；由于采用了长方楔形状结构的支撑块(4)，因此它不仅具有与井壁的有效接触面积大的优点，而且还具有决不会发生掉落井底事故的优点；在起下钻时支撑块(4)可以收缩到最小尺寸，从而有效地避免遇阻、遇卡事故的发生；并且它还具有结构简单、元件数量少、强度高、可靠性和安全性都高的优点；用于直井可防止井眼歪斜，特别适用于井眼轨迹控制精度要求高的定向钻井和水平钻井，以及孔径扩大的井段；另外本实用新型的支撑块(4)磨损后可以方便地进行更换，其余零件可以多次利用，从而大大降低了使用成本。
本实用新型工作时，上接头(1)接上部钻杆、本体(2)接下部钻杆，本体(2)上楔形窗孔中安放的可径向伸缩的支撑块(4)在起下钻时，只要泥浆泵压力不大于某一特定值，弹簧(6)就将活塞推杆(3)推向上极限位置，支撑块(4)与井壁微小的接触力都可使其缩回到最小尺寸，从而减少了起下钻遇阻、遇卡事故的发生；当泥浆泵压力大于某一特定值时，活塞推杆(3)上端面承受泥浆泵压力作用而克服弹簧(6)下行到下极限位置，这时支撑块(4)被活塞推杆(3)上环锥形凸起台阶a的平顶段顶住向外伸出为最大直径尺寸并又阻止其退缩，而内大外小的楔形状结构则阻止了支撑块(4)掉出，支撑块(4)布满了耐磨材料层(5)的长方柱形外表面与井壁的接触面积大，所以本实用新型的稳定能力强、并能长时间在井下工作。
附图1是本实用新型的结构图；附图2为附图1的A-A剖视示意图。
图中，1.上接头，2.本体，3.活塞推杆，4.支撑块，5.耐磨材料，6.弹簧。
具体实施方式
本实用新型的实施例上接头(1)上端为可与上部钻杆连接的内螺纹，下端的螺纹连接着本体(2)，在本体(2)的下端制作出可与下部钻杆连接的外接螺纹，并在本体(2)上按对称分布制作出3～5个长方形的楔形窗孔，每个楔形窗孔的内窗口都大于其外窗口，窗孔中安放可径向伸缩的并且与窗孔具有相同长方楔形状结构的支撑块(4)，在本体(2)的内腔中安装一个可以活动的活塞推杆(3)，在制作活塞推杆(3)时，上顶端制成活塞结构，活塞下方的杆体上制作出二处能够直接顶着支撑块(4)内侧面的环锥形凸起台阶a以及一个轴肩，轴肩下方杆体套装座在本体(2)内腔台阶上的回位弹簧(6)；为了增强本体(2)和支撑块(4)的耐磨性能，可在本体(2)和支撑块(4)的外表面上按常规工艺制作出一层耐磨材料层(5)即成。
权利要求1.一种泵压控制变径稳定器，它包括可与上部钻杆螺纹连接的上接头(1)，在上接头(1)的下端螺纹连接着本体(2)，本体(2)下端是与下部钻杆连接的外螺纹，其特征在于在本体(2)上按对称分布设有3～5个窗孔，每个窗孔中装可径向伸缩的支撑块(4)一个，其特征在于在本体(2)的内腔中装有一个活塞推杆(3)，活塞推杆(3)是这样的结构，中空、上端是活塞、活塞下方的杆体设有二处能够直接顶着支撑块(4)内侧面的环锥形凸起台阶a以及一个轴肩用来抵着回位弹簧(6)的上端，回位弹簧(6)下端座在本体(2)腔内台阶上。
2.根据权利要求1所述的泵压控制变径稳定器，其特征在于本体(2)上窗孔的形状为长方形而且是内大外小的楔形状，窗孔中的支撑块(4)与窗孔一样呈内大外小的长方楔形状结构。
专利摘要本实用新型公开了一种泵压控制变径稳定器，可与上部钻杆螺纹连接的上接头的下端螺纹连接着本体，本体下端是与下部钻杆连接的外螺纹，在本体上按对称分布设有3～5个长方形而且是内大外小的楔形状窗孔，每个窗孔中安放可径向伸缩的支撑块一个，支撑块与窗孔一样呈内大外小的长方楔形状，在本体的内腔中装有一个活塞推杆，在活塞推杆的杆体上设有二处能够直接顶着支撑块内侧面的环锥形凸起台阶，回位弹簧装在本体腔内并套在活塞推杆的下端。本实用新型具有能够在泵压加大到某一特定值时其直径能够变大、支撑块伸出工作时呈刚性状态、稳定能力强、井下工作时间长等优点，并且它还具有结构简单、元件数量少、强度高、可靠性和安全性都高等优点。
文档编号E21B17/00GK2608669SQ0323373
公开日2004年3月31日 申请日期2003年3月25日 优先权日2003年3月25日
发明者施太和, 蒋世华 申请人:贵州高峰机械厂