[实用新型]一种自动垂直钻井流量分配控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于石油、天然气勘探开发领域的自动垂直钻井井下工具流量分配控制装置。

背景技术

目前石油、天然气勘探开发领域在进行直井钻井时为保证钻进过程中的井身质量，通过测斜仪器测量井斜后再通过人工调整钻井参数来控制井斜角在保持一定的范围内。该方法控制精度较低，并且无法实现实时的相应相应控制，操作过程复杂，施工成本高，存在较高的施工风险。

发明内容

自动垂直钻井井下工具能够通过自带的控制系统，自动的控制钻井过程中的井斜角保持在一定的范围内，并具有对斜井纠斜的功能，整个控制过程无需人工干预，可以提高工作效率，降低风险、成本。自动垂直钻井井下工具主要由控制系统和执行机构组成。工具纠斜力是由执行机构的活塞产生的，活塞的伸出由钻井液提供液动力。流量分配控制装置直接受自动垂直钻井井下工具控制系统控制，该装置通过控制钻井液的流量分配来实现自动垂直钻井井下工具的控制系统对纠斜力的方向控制。本实用新型的目的是为自动垂直钻井井下工具纠斜力的方向控制提供一种自动垂直钻井流量分配控制装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自动垂直钻井流量分配控制装置，包括一个可以相对转动的圆形上分配盘和下分配盘，上分配盘通过连轴器与控制系统的扭矩发生器相连接，连轴器下端有键槽，上分配盘通过键槽里的平键与连轴器连接，并通过锁紧帽采用螺纹紧固的方式锁紧，上分配盘摩擦副装在上分配盘下部，下分配盘与下分配盘摩擦副装在一起，下分配盘有三个圆形过流孔为通孔。流量分配控制装置上分配盘通孔内有键槽，上部为细长杆，下部为圆盘形状，圆盘上有两个扇形通孔，上分配盘摩擦副装在上分配盘下部，使上分配盘一个扇形孔为盲孔，另一个扇形孔为扇形过流孔，能够与下分配盘的三个圆形过流孔相通。下分配盘与下分配盘摩擦副装在一起，有三个过流通孔，下分配盘摩擦副高于下分配盘的底孔。

本实用新型的优点是：结构简单、可靠，更换方便，控制精度高。能够通过控制钻井液的分配来实现自动垂直钻井井下工具对执行机构纠斜力的准确控制，并解决了由于轴向安装定位尺寸误差导致的上、下分配盘相对转动扭矩过大的问题。

附图说明

图1是一种自动垂直钻井流量分配控制装置结构示意图。

图2是图1的A-A剖视结构示意图。

图3是上分配盘结构示意图。

图4是下分配盘结构示意图。

图中1.扭矩发生器，2.连轴器，3.锁紧帽，4.平键，5.上分配盘，6.上分配盘摩擦副，7.下分配盘摩擦副，8.下分配盘，9.圆形过流孔，10.盲孔，11.扇形流孔。

具体实施方式

下面结合附图说明中的图1、图2、图3、图4对本实用新型做进一步说明。

本实用新型安装在自动垂直钻井系统执行机构的上部腔体里。上分配盘5通过连轴器2与控制系统的扭矩发生器1相连接，能够在扭矩发生器1的驱动下与下分配盘8相对转动。连轴器2下端有键槽。上分配盘5通孔内有键槽，上部为细长杆，下部为圆盘形状，圆盘上有两个扇形通孔，上分配盘5通过平键4与连轴器2连接，并通过锁紧帽3采用螺纹紧固的方式锁紧。上分配盘5可以在一定范围内轴向活动。下分配盘8有三个圆形过流孔为通孔9，能够分别为三个活塞提供驱动液。在上、下分配盘上装硬质合金摩擦副，使上分配盘5只有一个扇形孔为盲孔10，另一个扇形孔为扇形过流孔11，能够与下分配盘的三个圆形过流孔9相通。在钻井液冲击下，上分配盘摩擦副6下分配盘摩擦副7紧密结合在一起，具有一定的密封作用。下分配盘摩擦副7高于下分配盘8的底孔，在其周围存在一个存杂质的环形空间。在控制系统的控制下，扭矩发生器1通过连轴器2驱动上分配盘5相对于下分配盘8旋转，通过控制两者的相对旋转，可以使上分配盘5的扇形过流孔11与下分配盘的三个过圆形流孔9交替导通，使驱动活塞的钻井液合理分配，以此来实现自动垂直钻井井下工具的控制系统对执行机构纠斜力的准确控制。