[发明专利]一种智能可变径稳定器

说明书

本发明公开了一种智能可变径稳定器，其特征在于：一种智能可变径稳定器，包括电缆(1)、壳体(2)、动力模块、变径模块、智能控制模块，其中动力模块包括电机轴(3)、电机(5)、活塞杆(7)、环状活塞(10)，变径模块包括推靠块(13)、弹性体(16)、外侧密封圈(12)、内侧密封圈(14)、推靠钢球(19)、弹簧触指(20)、锁紧钢圈(21)、智能控制模块包括电缆(1)、电磁阀(11)、控制模块(9)；工作过程中由动力模块驱动变径模块实现变径，智能控制模块实现信号传输并精确控制变径；本发明采用机电液一体结构，结构简单，可在不停钻状态下实现变径，实时传输信号实现高效传输，且变径不受到钻井液排量和大小限制。

技术领域

本发明涉及石油钻井机械领域，具体涉及一种智能可变径稳定器。

背景技术

随着油田开发难度的日益加大以及钻井技术的快速发展，利用定向井和水平井以及大位移井来进行油气田勘探开发已经成为一种趋势。可变径稳定器是水平井、大位移井井眼轨道控制技术的关键工具，在钻井过程中可减少起下钻次数，提高机械钻速，降低钻井成本。变径稳定器有纯机械式、机液式和机电液一体式结构，现有的变径稳定器主要基于机械力或液力进行变径操作，操作复杂，控制信号通常采用泥浆脉冲、电磁波、声波等方式传输，传输速度慢，可靠性低。现有变径稳定器存在效率低、信号传输速度慢、变径结构依赖钻井液、结构复杂等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有设备的不足，提出一种采用机电液一体闭环结构控制的智能可变径稳定器。

为了达到上述目的，本发明解决此技术问题采用的技术方案是：

一种智能可变径稳定器，包括电缆(1)、壳体(2)、电缆密封圈(4)、钻杆密封圈(17)、动力模块、变径模块、智能控制模块，其中动力模块包括电机轴(3)、电机(5)、活塞杆(7)、环状活塞(10)，变径模块包括推靠块(13)、弹性体(16)、外侧密封圈(12)、内侧密封圈(14)、推靠钢球(19)、弹簧触指(20)、锁紧钢圈(21)，智能控制模块包括电缆(1)、电磁阀(11)、控制模块(9)；所述电机轴(3)左端与壳体(2)固连，中空电机轴(3)穿过中空电机(5)，内部可通过钻井液，电机轴(3)右侧与壳体(2)通过钻杆密封圈(17)进行密封，防止液压腔内液压油泄漏；电机轴(3)设有平衡压力通孔(8)，电机(5)与活塞杆(7)固连在一起，环状活塞(10)与活塞杆(7)固连在一起；工作时由电机(5)带动活塞杆(7)和环状活塞(10)向右运动压缩液压油，推动变径模块运动实现变径；推靠块(13)上设有一级安装槽(13a)和二级安装槽(13b)，安装槽内安装推靠钢球(19)、弹簧触指(20)和锁紧钢圈(21)，弹簧触指(20)内设有用于固定位置的锁紧钢圈(21)，弹簧触指(20)外侧安装用于实现变径锁紧的推靠钢球(19)，弹性体(16)下端与推靠块凸台(13c)硫化连接，上端与壳体(2)内壁接触；壳体(2)上设有电缆孔(6)，电缆(1)通过电缆孔(6)和电磁阀(11)、控制模块(9)连接，控制模块(9)安装在壳体(2)内部靠环状活塞(10)一侧，电磁阀(11)安装在锁紧槽(18)内；压盖(15)与壳体(2)用管螺纹连接，压盖(15)与壳体(2)配合形成锁紧槽(18)。

一种智能可变径稳定器，其特征在于：所述推靠块(13)沿周向布置N个，N≥3；沿轴向布置M排，M≥1。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：(1)变径操作时不影响钻井操作，能根据变径需要，进行不停钻操作，可提高钻井效率；(2)变径控制信号独立于钻井液，不受钻井液的排量和大小限制；(3)控制信号通过电缆传输，能实现实时、双向、高速传输，控制精度高，可实现智能控制；(4)智能可变径稳定器还具有结构简单、控制操作简单、闭环控制的特点。

附图说明

附图1为本发明智能可变径稳定器的结构示意图。

附图2为本发明智能可变径稳定器实现二级变径时的结构示意图。

附图3为本发明智能可变径稳定器的A-A剖面图。