[实用新型]正排量遥控变径稳定器

说明书

本实用新型属于油田钻井设备的配套装置，特别涉及到一种正排量遥控变径的稳定器。

这种正排量遥控变径稳定器是用于油气钻井过程井眼轨道控制技术中的井下工具，它是以泥浆排量大于正常钻进时的泥浆排量作为控制信号的遥控变径稳定器，称为正排量遥控变径稳定器。

为了确保实钻井眼轨满足设计井眼轨道的要求，钻井过程中通常都使用稳定器，常规稳定器因其结构固定，一旦实钻井眼轨迹满足不了设计井眼轨道要求时，就要求用起下钻的办法来变更井底钻具组合，以满足轨道控制技术的需要。由于起下钻改变井底钻具组合不仅会延长钻井作业时间，而且还容易造成遇阻、卡钻等钻井事故，增加不必要的钻井费用，降低钻井时效，因而就希望设计出一种不用起下钻的办法，而是通过遥控改变井下稳定器径向尺寸的方式实现井眼轨道控制的目的。

本实用新型的目的是：克服以往的用起下钻变更井底钻具组合力学特性的缺陷，设计一种当实钻井眼偏离设计井眼轨道时，以正排量作为控制信号，在地面遥控改变井底钻具组合中的变径稳定器的直径，使井底钻具组合的力学特性发生变化，满足井眼增斜、降斜或稳斜的要求，以提高井眼轨迹控制精度，减少起下钻的次数，降低钻井成本。

本实用新型是通过下述技术方案来实现的：一种正排量遥控变径稳定器，其特征在于，稳定器的结构顺序依次为上接头、稳定器壳体和下接头；稳定器壳体中的装配关系是，紧连上接头下端是可换节流口及其支座，支座以下有心轴动力杆及其复位弹簧，心轴动力杆下端连接着带有凸轮和销槽结构的心轴，心轴上开有旁通孔，心轴与壳体间设有活动档圈，壳体的外侧设有旁通孔导流板，下端接有翼块及其复位弹簧，翼块之下的壳体上设有定位销挡板，挡板内侧有定位销及其复位弹簧，在心轴底端接有限位接头，在由心轴、壳体、活动挡圈所组成的腔体中充满液压油并由密封圈密封。

其工作原理为：当对变径稳定器发出控制指令(控制指令为泥浆排量大于正常钻井条件下的泥浆排量)时，参见图1、2，节流口支座在可换节流口两端压差所产生的压力作用下向下移动，直至与心轴动力杆接触，由于节流口支座与心轴动力杆的接触端的泥浆流道直径小于心轴动力杆的泥浆流道直径，泥浆在此被二次节流并产生较大的压力差，以提供心轴运动的动力，使心轴向下运动。在心轴向下运动的过程中，销槽机构中的定位销在给定的心轴销槽中运动，使心轴产生旋转运动并进入心轴上的另一个销槽，由心轴上的槽和定位销组成的销槽机构确定心轴上凸轮的位置。由于心轴与翼块相接触的部位为凸轮结构，且由凸轮台面的高度确定翼块的位置，实现变径的目的。当限位接头向下运动到与下接头相接触时，若心轴上的旁通孔与壳体上的通流孔相重合时，则泥浆从此分流，使钻台上立管柱中的压力大小发生变化，因而可根据立管柱中的压力大小指示该稳定器的直径大小。当泥浆排量为正常钻井条件下的排量时，节流口两端压差所产生的压力不足于使节流口支座移动，在心轴上不存在有二次节流产生的附加推力，因而稳定器直径保持不变。

节流口支座的结构是泥浆流道为具有三级台阶的圆桶体，一级台阶安装节流口，中间为侧面开有旁通孔的流道，另一级内径较小的台阶为二次节流口。

本稳定器的积极效果是当实钻井眼偏离设计井眼轨道时，不必起下钻，以正排量作为控制信号，便可在钻台上遥控改变井底钻具组合中的变径稳定器直径，以满足井眼增斜、降斜或稳斜的要求。可提高井眼控制精度，降低钻井成本，缩短建井周期，提高钻井效率。

下面结合附图对本实用新型实施例做进一步描述：

附图说明：

图1为正排量遥控变径稳定器结构图以aa分界的上半段；

图2为正排量遥控变径稳定器结构图以aa分界的下半段；

图3为心轴旁通孔组合；

图4为心轴凸轮结构图；

图5为正排量遥控变径稳定器总体结构图。

其中上接头1连接在稳定器壳体2的上端，上接的下端连接的是可换节流口及其支座3，下面是心轴动力杆4，下端连接着带有凸轮和销槽结构的心轴5，心轴上开有旁通孔6，心轴与壳体间设有活动档圈7，最下边是下接头8，壳体的外侧设有旁通孔的导流板9，下端接有翼块11及其复位弹簧10，翼块下面接有定位销挡板12，它挡住位于内侧的定位销13，及其复位弹簧14，在心轴底端接有限位接头15，当心轴5向下运动到限位接头15与下接头8相接触时，心轴上旁通孔6与通流孔16相重合，形成泄流口。