[发明专利]螺杆钻具工具面稳定器

说明书

本发明涉及一种螺杆钻具工具面稳定器，属于钻井工具领域，其包括外壳，芯轴，所述芯轴中部穿过所述外壳，并且所述芯轴的两端位于所述外壳外；设置在所述外壳上的井壁摩擦总成，所述井壁摩擦总成构造成能够使所述外壳与井壁产生摩擦力；以及设置在所述外壳和所述芯轴之间的摩擦片总成，所述摩擦片总成构造成能够使所述外壳和所述芯轴之间产生摩擦力。本发明该的井壁摩擦总成卡在井壁上，抵消螺杆钻具的反扭矩。摩擦力的大小受钻井液排量的控制，不受运动状态和井下环境的影响，因而更加稳定，从而使得螺杆钻具的工作面更稳定；同时井壁摩擦总成的摩擦力便于控制，根据不同的需要控制摩擦力的大小。

技术领域

本发明涉及一种螺杆钻具工具面稳定器，用于定向井钻井。

背景技术

螺杆钻具广泛应用于定向井、水平井中，当螺杆钻具工作时，在钻井液能量的驱动下，螺杆钻具的转子带动钻头顺时针旋转，并产生一定扭矩以破碎岩石。同时在螺杆钻具的定子上产生了反扭矩，反扭矩作用于与定子和外壳上，外壳与钻柱连接，当钻柱一端被锁住时，由于钻柱的弹性，反扭矩会使得螺杆钻具及钻柱逆时针旋转一定的角度。由于螺杆钻具工具面设置在外壳上，因此外壳的逆时针转动会导致工具面的变化，从而影响井眼轨迹的控制。

为了解决上述问题，通常采用稳定器来抑制反扭矩。稳定器作为钻柱的一部分处于于钻柱中，其直径大于钻柱直径而接近于井眼直径，螺杆钻具及钻柱的重量在稳定器与井壁接触的地方产生摩擦力。摩擦力可以有效的抑制螺杆钻具的反扭矩。目前常用的稳定器中，直楞稳定器和螺旋稳定器虽然都具有一定的抑制反扭矩的作用，但抑制反扭矩的强度不够。卡瓦式工具面稳定器是专门用于稳定工具面的反扭矩控制器，需要消耗一定的钻井液能量，卡瓦直接卡在井壁上，如果反扭矩很大就可能直接带动卡瓦破坏井壁，带来井壁坍塌的事故。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种螺杆钻具工具面稳定器，能够抵消螺杆钻具所承受的反扭矩，提高抑制反扭矩的强度，并且更加安全。

本发明提出了一种螺杆钻具工具面稳定器，包括：

外壳，

芯轴，所述芯轴穿过所述外壳并且两端位于所述外壳外；

设置在所述外壳上的井壁摩擦总成，所述井壁摩擦总成构造成能够使所述外壳与井壁产生摩擦力；以及

设置在所述外壳和所述芯轴之间的摩擦片总成，所述摩擦片总成构造成能够使所述外壳和所述芯轴之间产生摩擦力。

本发明的进一步改进在于，所述芯轴上设置沿径向的传压孔，所述传压孔的出口对准所述外壳的内壁。

本发明的进一步改进在于，所述井壁摩擦总成包括贯穿外壳的外壁的径向孔，以及密封式地布置在径向孔内的推靠活塞。

本发明的进一步改进在于，径向孔包括靠近所述芯轴的中心的内段和远离所述芯轴的中心的外段，其中所述内段的直径大于所述外段的直径。

本发明的进一步改进在于，所述推靠活塞包括能够在所述内段中运动的活塞帽，以及能够在所述外段中运动的活塞杆。

本发明的进一步改进在于，所述外壳为圆筒形，所述外壳的内腔的一端设有环形槽，所述环形槽通过密封盖密封；

其中，所述摩擦片总成设置在所述环形槽内。

本发明的进一步改进在于，所述摩擦片总成包括与设置在所述芯轴外壁上的若干摩擦动片，以及设置在所述外壳内壁上的若干摩擦静片；其中，所述摩擦动片与所述摩擦静片间隔布置。

本发明的进一步改进在于，所述摩擦片总成还包括设置在环形槽内的碟簧，所述碟簧的一端连接在所述环形槽的端壁上，另一端连接最边缘的摩擦动片。

本发明的进一步改进在于，所述芯轴上设有两个定位螺栓，所述两个定位螺栓分别设置在所述外壳的两侧。