本发明是关于一种用于石油钻井的井下具，具体涉及基于滚动螺旋的液力变径扶正器。
背景技术：
随着石油工业的发展，定向井钻井和水平井钻井技术在石油开采勘探领域内得到很大地推广应用。但是在定向井和水平井钻井作业时，由于钻杆自重及钻头与地层间的相互作用等，很容易使钻柱发生偏斜，钻柱很难居中，严重影响钻井的质量。常规的扶正器的扶正块直径不能变化，扶正精度不高，对提高钻柱居中度作用有限，在井壁扩大井段更完全起不到扶正作用。
在钻井过程中，应该尽量准确有效地控制井眼轨迹，提高机械钻速，降低钻井成本。定向井和水平井的井眼数量越来越多，在钻井过程中油田急需能够适用于多种井段，提高钻柱居中度，提高钻井井眼质量的扶正器。变径扶正器越来越成为钻井过程中的关键工具，但目前部分可以井下启动的可变径扶正器启动力大，无法实现有级变径，存在一定局限性。基于此，本发明提供了基于滚动螺旋的液力变径扶正器。
技术实现要素：
本发明的目的是在于提供基于滚动螺旋的液力变径扶正器，通过泵压控制变径范围，以解决在钻井过程中可变径扶正器启动力大，变径范围小的问题。
本发明的技术方案是：基于滚动螺旋的液力变径扶正器包括上部总成、变径机构、下部总成，在变径机构后端安装上部总成，前端安装下部总成；所述的上部总成包括上接头、动密封圈a、推力球轴承a、动密封圈b、上短节、o型密封圈a、o型密封圈b、导流短节、沟道外壳、上壳体、滚子a、螺旋轴（12）、弹簧，将动密封圈b从上接头后端装入，将动密封圈a、推力球轴承a依次从上短节前端装入后一起从上接头后端装入，将o型密封圈a、o型密封圈b分别安装于沟道外壳后端内外壁沟槽内，将滚子a安装在沟道外壳的沟道内，将螺旋轴从沟道外壳前端装入，螺旋轴后端与导流短节前端通过螺纹连接，导流短节后端与上短节前端通过螺纹连接，将弹簧、沟道外壳依次从上壳体后端装入，上壳体后端与上接头前端通过螺纹连接；所述的变径机构包括滚动轴承a、浮动密封圈a、中壳体、上挡板、保持架、动密封圈c、动密封圈d、太阳轮芯轴、行星轮、销轴、短支架、滚轮、长支架、滚子b、圆头滚柱，将动密封圈c、动密封圈d、行星轮依次从保持架后端装入后一起从中壳体前端装入，将短支架安装于行星轮前端，短支架前端与行星轮前端通过型面配合，将滚子b安装于中壳体的凹处，将滚轮安装于长支架的前端，将长支架的后端从中壳体周向缺口装入，并使长支架的后端位于保持架的中心内孔，将圆头滚柱从保持架的中心内孔后端装入，并安装于长支架的后端，将短支架后端与长支架中间孔通过销轴连接，然后调整长支架径向位置，将滚动轴承a、浮动密封圈a、上挡板依次从太阳轮芯轴前端装入后一起从保持架后端装入，太阳轮芯轴后端与螺旋轴前端通过螺纹连接，中壳体后端与上壳体前端通过螺纹连接；所述的下部总成包括下挡板、浮动密封圈b、滚动轴承b、下壳体、下短节、动密封圈e、推力球轴承b、动密封圈f、下接头，将滚动轴承b、浮动密封圈b、下挡板依次从下壳体后端装入后一起从太阳轮芯轴前端装入，下壳体后端与中壳体前端通过螺纹连接，将动密封圈e从下接头前端装入，将动密封圈f、推力球轴承b依次从下短节后端装入后一起从下接头前端装入，下短节后端与太阳轮芯轴前端通过螺纹连接，下接头后端与下壳体前端通过螺纹连接。
上诉方案中的上短节后端面、下短节前端面各均匀分布4个夹持孔。
上诉方案中的中壳体沿周向均匀布置3个缺口，短支架、长支架、中壳体采用强度高的材料。
上诉方案中的中壳体沿周向均匀布置的3个缺口前端面各均匀分布3个凹处，安装滚子b，长支架与滚子b为点接触，减少长支架在运动过程中的摩擦。
上诉方案中的沟道外壳内涂有润滑脂，以减少螺旋传动过程中的摩擦。
上诉方案中的弹簧在变径机构处于最初收缩状态时受压缩后，沟道外壳后端面低于导流短节开孔口位置。
本发明有益效果是：（1）本发明的基于滚动螺旋的液力变径扶正器在下入过程中，钻井液不加压时，变径机构处于收缩状态，不会产生轴向摩擦阻力；（2）启动力小，沟道外壳内的螺旋凹槽螺旋角度小，可将轴向液压力转换为极大的周向力，驱动变径机构运动，支撑长支架撑起；（3）变径后，利用杠杆原理锁定，支撑力大；（4）可通过改变齿轮副、螺旋副参数来控制变径范围，实现多级的有效变径；（5）滚轮可减小本扶正器的周向摩擦阻力。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是变径机构收缩状态时的俯视图。
图3是变径机构伸展状态时的俯视图。
图4是变径机构收缩状态时的仰视图。
图5是变径机构伸展状态时的仰视图。
图6是中壳体的结构示意图。
图中：1-上接头，2-动密封圈a，3-推力球轴承a，4-动密封圈b，5-上短节，6-o型密封圈a，7-o型密封圈b，8-导流短节，9-沟道外壳，10-上壳体，11-滚子a，12-螺旋轴，13-弹簧，14-滚动轴承a，15-浮动密封圈a，16-中壳体，17-上挡板，18-保持架，19-动密封圈c，20-动密封圈d，21-太阳轮芯轴，22-下挡板，23-浮动密封圈b，24-滚动轴承b，25-下壳体，26-下短节，27-动密封圈e，28-推力球轴承b，29-动密封圈f，30-下接头，31-行星轮，32-销轴，33-短支架，34-滚轮，35-长支架，36-滚子b，37-圆头滚柱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
参见附图，基于滚动螺旋的液力变径扶正器包括上部总成、变径机构、下部总成，在变径机构后端安装上部总成，前端安装下部总成；所述的上部总成包括上接头1、动密封圈a2、推力球轴承a3、动密封圈b4、上短节5、o型密封圈a6、o型密封圈b7、导流短节8、沟道外壳9、上壳体10、滚子a11、螺旋轴12、弹簧13，将动密封圈b4从上接头1后端装入，将动密封圈a2、推力球轴承a3依次从上短节5前端装入后一起从上接头1后端装入，将o型密封圈a6、o型密封圈b7分别安装于沟道外壳9后端内外壁沟槽内，将滚子a11安装在沟道外壳9的沟道内，将螺旋轴12从沟道外壳9前端装入，螺旋轴12后端与导流短节8前端通过螺纹连接，导流短节8后端与上短节5前端通过螺纹连接，将弹簧13、沟道外壳9依次从上壳体10后端装入，上壳体10后端与上接头1前端通过螺纹连接。
所述的变径机构包括滚动轴承a14、浮动密封圈a15、中壳体16、上挡板17、保持架18、动密封圈c19、动密封圈d20、太阳轮芯轴21、行星轮31、销轴32、短支架33、滚轮34、长支架35、滚子b36、圆头滚柱37，将动密封圈c19、动密封圈d20、行星轮31依次从保持架18后端装入后一起从中壳体16前端装入，将短支架33安装于行星轮31前端，短支架33前端与行星轮31前端通过型面配合，将滚子b36安装于中壳体16的凹处，将滚轮34安装于长支架35的前端，将长支架35的后端从中壳体16周向缺口装入，并使长支架35的后端位于保持架18的中心内孔，将圆头滚柱37从保持架18的中心内孔后端装入，并安装于长支架35的后端，将短支架33后端与长支架35中间孔通过销轴32连接，然后调整长支架35径向位置，将滚动轴承a14、浮动密封圈a15、上挡板17依次从太阳轮芯轴21前端装入后一起从保持架18后端装入，太阳轮芯轴21后端与螺旋轴12前端通过螺纹连接，中壳体16后端与上壳体10前端通过螺纹连接。
所述的下部总成包括下挡板22、浮动密封圈b23、滚动轴承b24、下壳体25、下短节26、动密封圈e27、推力球轴承b28、动密封圈f29、下接头30，将滚动轴承b24、浮动密封圈b23、下挡板22依次从下壳体25后端装入后一起从太阳轮芯轴21前端装入，下壳体25后端与中壳体16前端通过螺纹连接，将动密封圈e27从下接头30前端装入，将动密封圈f29、推力球轴承b28依次从下短节26后端装入后一起从下接头30前端装入，下短节26后端与太阳轮芯轴21前端通过螺纹连接，下接头30后端与下壳体25前端通过螺纹连接。
钻井液不加压时，变径机构处于收缩状态，上接头1、上短节5、导流短节8、沟道外壳9、上壳体10组合成为一个容腔；当开泵加压后，高压钻井液进入上接头1、上短节5，从导流短节8的开孔进入容腔，推动沟道外壳9向前运动，弹簧13被压缩变短，通过沟道外壳9与滚子a11、螺旋轴12的螺旋配合，螺旋轴12旋转运动，带动太阳轮芯轴21旋转运动，驱动变径机构伸展，当滚轮34接触到井壁后，长支架35前端不再从中壳体16的周向缺口伸出，变径机构锁住；当停泵减压后，容腔内压力减小，弹簧13伸长，推动沟道外壳9向后运动，螺旋轴12反向旋转运动，带动太阳轮芯轴21反向旋转运动，驱动变径机构收缩。