The invention relates to a universal roller type variable centralizer, which comprises a body, an upper joint, a reducing mechanism and a universal roller mechanism. The reducing mechanism is arranged on the body and the internal joints, reducing mechanism of the piston and piston rod joint is located on the inside, the piston in the reset spring and drilling fluid under the action of the push guide block, universal roller mechanism for positioning grooves are evenly distributed in the circumferential direction of the inner body, the core rod in the hydraulic and spring force can be before and after the move, universal roller mounted on the plunger through the axle, because the outer surface of the core rod cone steps can push the plunger outwards, thus changing the centralizer work outside diameter, reduced to minimum centralizer minimum diameter in hydraulic, in and out of the drill string is convenient. The centralizer can realize the outer diameter and cling to the shaft wall in real time, and has the function of reducing abrasion, and improves the center of the drill string, the quality of the shaft lining and the drilling efficiency.
【技术实现步骤摘要】
万向滚轮式变径扶正器
本专利技术是关于一种用于石油钻井与固井的井下工具,尤其涉及一种利用钻井液的压力改变直径实现减阻扶正的万向滚轮式变径扶正器。
技术介绍
油气田在水平井、定向井以及常规井等的钻井作业中,由重力以及钻头与地层间的相互复杂的作用力,使得钻柱易产生偏斜或易躺在井壁,很难居中,严重影响钻井质量。常规钻柱扶正器的扶正块直径不能变化,扶正精度不高,对提高钻柱居中度作用有限,在疏松井段以及井壁扩大井段更完全起不到扶正作用。常规刚性扶正器在井下工作时被磨损现象也非常严重。在钻井过程中为了控制和调整井眼井斜,会大量使用扶正器,目前使用的扶正器除了刚性扶正器就是弹性扶正器,弹性扶正器主要根据弹簧的原理设计,具有较高的复位力,但下入和起出过程中会产生极大的轴向摩擦阻力,支撑力也不及刚性扶正器。在钻井过程中,应该尽量准确有效地控制井眼轨迹,提高机械钻速,减小轴向摩擦阻力,降低钻井成本。扶正器作为钻井过程的关键工具,应尽量满足复杂钻井条件的技术要求,降低经济成本,随着钻井数量越来越多,钻井难度越来越大,油井需要一种能够使钻杆居中度提高、磨损度降低、方便下入和起出,从而提高钻井井眼质量的井下实用工具,由此,本专利技术人凭借相关行业的经验与实践,提出一种万向滚轮式变径扶正器,以克服现有技术的缺陷。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中所述的扶正精度不高,居中度作用有限,井壁摩擦阻力大和在疏松井段以及井壁扩大井段更完全起不到扶正作用的问题,本专利技术提供一种万向滚轮式变径扶正器,通过控制液压推动芯杆,芯杆依靠斜面推动柱塞运动,从而带动万向滚轮向外扩张改变扶正器的工作外径,使万向 ...
【技术保护点】
万向滚轮式变径扶正器其特征在于:所述的万向滚轮式变径扶正器由变径机构、万向滚轮机构、上接头(1)、本体(30)组成,所述的变径机构包括活塞(2)、密封圈a(3)、复位弹簧(4)、活塞杆(5)、推筒(6)、轴承组(7)、导向销钉(8)、导向块(9)、密封圈b(10)、芯杆(14)、密封圈c(15)、柱塞(17)、压簧(18)、柱塞盖(19)、螺钉a(21)、芯杆弹簧(22),活塞杆(5)后端通过螺纹与活塞(2)连接,复位弹簧(4)一端顶着活塞(2),另一端顶着上接头(1)内台阶,活塞(2)使用密封圈a(3)密封防止泥浆进入复位弹簧(4)的工作腔,活塞杆(5)前端通过螺纹与推筒(6)连接,导向块(9)安装在推筒(6)上 ,导向块(9)外壁存在导向槽并与安装在本体(30)上的导向销钉(8)配合,在钻井液液压的作用下活塞(2)带动活塞杆(5)推动推筒(6)向前运动,从而使导向块(9)在导向销钉(8)和导向块(9)的导向槽作用下动作;所述的万向滚轮机构包括轮轴(16)、中间轮(20)、万向滚轮(23),将两个万向滚轮(23)和中间轮(20)安放在轮轴(16)上,轮轴(16)两端与柱塞(17)孔配 ...
【技术特征摘要】
1.万向滚轮式变径扶正器其特征在于:所述的万向滚轮式变径扶正器由变径机构、万向滚轮机构、上接头(1)、本体(30)组成,所述的变径机构包括活塞(2)、密封圈a(3)、复位弹簧(4)、活塞杆(5)、推筒(6)、轴承组(7)、导向销钉(8)、导向块(9)、密封圈b(10)、芯杆(14)、密封圈c(15)、柱塞(17)、压簧(18)、柱塞盖(19)、螺钉a(21)、芯杆弹簧(22),活塞杆(5)后端通过螺纹与活塞(2)连接,复位弹簧(4)一端顶着活塞(2),另一端顶着上接头(1)内台阶,活塞(2)使用密封圈a(3)密封防止泥浆进入复位弹簧(4)的工作腔,活塞杆(5)前端通过螺纹与推筒(6)连接,导向块(9)安装在推筒(6)上,导向块(9)外壁存在导向槽并与安装在本体(30)上的导向销钉(8)配合,在钻井液液压的作用下活塞(2)带动活塞杆(5)推动推筒(6)向前运动,从而使导向块(9)在导向销钉(8)和导向块(9)的导向槽作用下动作;所述的万向滚轮机构包括轮轴(16)、中间轮(20)、万向滚轮(23),将两个万向滚轮(23)和中间轮(20)安放在轮轴(16)上,轮轴(16)两端与柱塞(17)孔配合,芯杆(14)安装在本体(30)内部并于柱塞(17)的斜面接触,芯杆弹簧(22)安放在芯杆(14)和本体(30)的内台阶之间,芯杆(14)前端通过焊接将盘头(27)连接,钻井液液压作用于盘头(27)带动芯杆(14)向前运动,从而导致柱塞(17)在芯杆(14)锥形台阶作用下向外运动,并带动万向滚轮(23)向外运动改变扶正器的工作直径,将钻柱与井壁的摩擦方式变为滚动摩擦,减小了工作阻力;钻井的钻进过程中通过液压可以实现万向滚轮(23)实时与井壁贴合减小钻杆的振动,避免破坏井壁,还可通过控制钻液压改变扶正器的工作外径可以减小与井壁的接触,方便钻柱下入和起出。2.根据权利要求1所述的万向滚轮式变径扶正器,其特征是:钻进过程中将钻井液液压控制在一定范围内,在活塞(2)的作用下导向块(9)按导向槽的轨迹运动,使导向块(9)的凸台与定位块(11)凹槽接触,此时推筒(6)限制芯杆(14)向后运动,推筒(6)和定位块(11)通过密封圈b(10)密封,在导向槽的作用下导向块(9)的凸台与定位块(11)接触,可以实现扶正器在不同工作直径下保证万...
【专利技术属性】
技术研发人员:田家林,朱志,杨毅,张堂佳,李居瑞,林晓月,杨应林,
申请(专利权)人:西南石油大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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