一种基于惯性导航的螺旋耦合器的制作方法

[0001]
本实用新型涉及旋转导向钻井系统领域，具体地说，是一种基于惯性导航的螺旋耦合器。


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,而rss系统的惯性导航耦合器是实现地面控制调整钻具的重要支撑。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型的目的在于提供一种基于惯性导航的螺旋耦合器。
[0004]
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
[0005]
本实用新型包括耦合器外圈、耦合器内圈、芯体、减震弹簧，其特征在于，所述减震弹簧围绕在芯体上，所述耦合器内圈与芯体耦合连接，所述耦合器外圈与耦合器内圈耦合连接。
[0006]
进一步地，所述耦合器外圈固连于旋转到新工具壳体内壁上，为中空结构，内部开有单头梯形螺旋槽，与耦合器内圈上的螺旋梯形导轨相匹配，用于传递来自芯体的扭矩；下端部开有一环形槽用于与耦合器内圈的联接。
[0007]
进一步地，所述耦合器内圈也为中空结构，头部有一环形轴肩通过轴承镶嵌在耦合器外圈下端部环形槽内，下部通过减震弹簧与芯体上托盘联接。外周上的螺旋梯形导轨与耦合器外圈单头梯形螺旋槽匹配，用于传递来自芯体的扭矩。
[0008]
进一步地，所述芯体外周有一条单头梯形螺旋形导轨，与耦合器内圈的梯形螺旋槽耦合。下部有一突出轴段，用于固连芯体和中心轴并支撑减震弹簧。
[0009]
进一步地，所述减震弹簧位于耦合器内圈与托盘之间主要用于降低由于放钻时重力引起的冲击，提升机构稳定性。
[0010]
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
[0011]
本实用新型可在惯性作用下沿着预定导轨同时实现轴向移动和径向旋转，在钻具上提过程中，耦合器内外圈及中芯体旋转耦合，实现锁紧定位的目的。结构简便且精巧，可有效实现锁紧定位功能。
附图说明
[0012]
图1为一种基于惯性导航的螺旋耦合器示意图。
[0013]
①
芯体，
②
减震弹簧，
③
耦合器内圈，
④
耦合器外圈。
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，本实用新型包括耦合器外圈、耦合器内圈、芯体、减震弹簧。工作时，在惯性作用下沿着预定导轨同时实现轴向移动和径向旋转，在钻具上提过程中，耦合器内外圈及中芯体旋转耦合，实现锁紧定位的目的。
[0016]
耦合器外圈固连于旋转到新工具壳体内壁上，为中空结构，内部开有单头梯形螺旋槽，与耦合器内圈上的螺旋梯形导轨相匹配，用于传递来自芯体的扭矩；下端部开有一环形槽用于与耦合器内圈的联接。
[0017]
耦合器内圈也为中空结构，头部有一环形轴肩通过轴承镶嵌在耦合器外圈下端部环形槽内，下部通过减震弹簧与芯体上托盘联接。外周上的螺旋梯形导轨与耦合器外圈单头梯形螺旋槽匹配，用于传递来自芯体的扭矩。
[0018]
芯体外周有一条单头梯形螺旋形导轨，与耦合器内圈的梯形螺旋槽耦合。下部有一突出轴段，用于固连芯体和中心轴并支撑减震弹簧。
[0019]
减震弹簧位于耦合器内圈与托盘之间主要用于降低由于放钻时重力引起的冲击，提升机构稳定性。
[0020]
本实用新型的工作原理如下：
[0021]
基于惯性导航的rss螺旋耦合器由耦合器外圈、耦合器内圈、芯体、减震弹簧四个部分组成。在钻具上提过程中，由于导轨的惯性导航作用，耦合器内圈会沿着芯体导轨作螺旋式上升，与固定在工具内壁上的耦合器外圈耦合，直至耦合器内圈完成完整的一个圆周转动到达锁紧位，实现锁紧定位。当需要解锁时，只需要将钻具下放，在惯性和重力作用下，耦合器外圈反向转动，直至完成完整的一个圆周转动恢复到复位状态。
[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。