拆分式球推靠装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种拆分式球推靠装置，属于钻井工具领域，其包括推靠机构骨架，所述推靠机构骨架内设置有若干供钻井液流动的通道；设置在所述推靠机构骨架上的若干活塞，所述活塞连接所述通道，并且构造成能够随钻井液的内外压差而移动；以及设置在所述推靠机构骨架上的若干推靠翼肋，所述推靠翼肋构造成能够随所述活塞推动而沿所述推靠机构骨架的径向移动，从而推靠井壁。本发明专利技术的动力源采用钻头水压差，能够通过调节钻头水眼或者增加限流器改变钻头水压差，采用静态推靠方式来推靠井壁，从而调整钻头方向按照预定轨迹钻进。

Split ball pushing device

【技术实现步骤摘要】
拆分式球推靠装置
本专利技术涉及一种拆分式球推靠装置，尤其一种可拆分式球形活塞推靠式的钻头装置，属于钻井工具领域。
技术介绍
目前在石油工程领域，随着非常规油气田的大规模开发，定向井、水平井、三维绕障井等复杂结构井的应用需求逐年增加，旋转导向钻井技术的应用也越来越广泛。旋转导向系统的主要特点是全旋转钻进，在减少井下摩阻、提高钻深能力和控制精度方面具有独特的优势，特别是在长水平段大位移井、短半径大曲率井中，克服了导向马达滑动钻进时摩阻较大，容易脱压等施工困难，有效地提高钻井效率，缩短钻井周期。旋转导向钻井工具主要包括稳定平台及导向工具两部分。根据导向方式的不同可以分为推靠式、指向式和复合式三种主要类型，其中推靠式导向头由于结构相对简单，性能稳定，是当前现场应用最广泛最成熟的导向工具。根据推靠井壁模式的不同，推靠式导向工具主要分为：动态调制式推靠工具和静态推靠工具。但是两种推靠模式采用圆柱形推靠活塞，无论静态或者动态，活塞的径向往复运动容易造成缸套内壁及活塞外壁的磨损，从而造成泄流，不能保压，有效推靠力降低，且现场不容易更换。其中，调制式动态推靠，动力源简单可靠，但旋转推靠井壁，承受较大的摩阻及冲击载荷，容易短期失效，可靠性及工作寿命都不高。而静态推靠，推靠翼肋受力及磨损较小，可靠性及寿命均较高，但是液压机构提供动力源，结构复杂，控制难度及精度都困难。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出了一种拆分式球推靠装置，其动力源采用钻头水压差，能够通过调节钻头水眼或者增加限流器改变钻头水压差，采用静态推靠方式来推靠井壁，从而调整钻头方向按照预定轨迹钻进。本专利技术的提出了一种拆分式球推靠装置，包括：推靠机构骨架，所述推靠机构骨架内设置有若干供钻井液流动的通道；设置在所述推靠机构骨架上的若干活塞，所述活塞连接所述通道，并且构造成能够随钻井液的内外压差而移动；以及设置在所述推靠机构骨架上的若干推靠翼肋，所述推靠翼肋构造成能够随所述活塞推动而沿所述推靠机构骨架的径向移动，从而推靠井壁。本专利技术的进一步改进在于，所述推靠机构骨架沿不同的轴向位置设置若干组所述推靠翼肋，所述推靠翼肋在所述推靠机构骨架的不同周向方向设置。本专利技术的进一步改进在于，每组所述推靠翼肋包括两个相对设置的推靠巴掌，所述推靠巴掌包括可拆卸式地互锁相连的第一推靠巴掌和第二推靠巴掌；其中，第一推靠巴掌沿所述推靠机构骨架的径向方向推出时，第二推靠巴掌沿所述推靠机构骨架的径向方向收回；第一推靠巴掌沿所述推靠机构骨架的径向方向收回时，第二推靠巴掌沿所述推靠机构骨架的径向方向推出。本专利技术的进一步改进在于，所述推靠巴掌包括弧形的推靠顶板，以及设置在所述推靠顶板的两侧的侧板；两个相对的推靠巴掌的侧板之间通过紧固件或楔钩结构相联结。本专利技术的进一步改进在于，所述推靠机构骨架上设置有与所述通道连通的缸套，所述活塞设置在所述缸套内，并且所述缸套对准所述推靠翼肋的推靠顶板内侧。本专利技术的进一步改进在于，所述推靠机构骨架的对应所述推靠翼肋的侧板的位置设置有平面的滑轨，所述推靠顶板沿所述推靠机构骨架的径向移动时，所述侧板在所述滑轨上移动。本专利技术的进一步改进在于，所述推靠机构骨架上设置有异型螺栓，所述异型螺栓设置在所述滑轨的两侧，限制所述推靠翼肋滑出所述滑轨。本专利技术的进一步改进在于，所述推靠机构骨架沿轴向设置有两组推靠翼肋，两组所述推靠翼肋沿所述推靠机构骨架径向移动的方向相互垂直。本专利技术的进一步改进在于，所述活塞为球形活塞，所述推靠顶板的内侧设置有与所述球形活塞球形弧面相匹配的轮廓面。本专利技术的进一步改进在于，所述推靠机构骨架上设置有控制通道内流速及方向的阀座。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术所述的拆分式球推靠装置，其推靠巴掌采用可拆分式分体结构，现场可拆换，提高了工具使用的可靠性及寿命。所述推靠翼肋的动力源采用钻头水压差，沿工具轴向采用双层静态推靠模式，结构更加简单，推靠力更加均匀有效，有效减少翼肋的摩阻刮擦。本专利技术所述的拆分式球推靠装置，采用球形推靠活塞，变滑动摩擦为滚动自适应摩擦，降低了摩阻，同时采用可拆分翼肋结构，可现场更换，提高了现场工具使用的可靠性及寿命，具有广阔的发展前景。附图说明图1是根据本专利技术的一个实施方案的拆分式球推靠装置的结构示意图；图2是根据本专利技术的一个实施方案的拆分式球推靠装置的结构示意图，显示了沿轴向剖视的结构；图3是根据本专利技术的一个实施方案的拆分式球推靠装置的结构爆炸图，显示了各个部件组装和拆分的结构关系。在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。在附图中各附图标记的含义如下：1、推靠机构骨架，2、推靠翼肋，3、活塞，11、通道，12、缸套，13、滑轨，14、异型螺栓，15、阀座，21、推靠巴掌，22、推靠顶板，23、侧板，24、螺栓。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。图1示意性地显示了根据本专利技术的一个实施例的拆分式球推靠装置。根据本专利技术的拆分式球推靠装置，其动力源采用钻头水压差，能够通过调节钻头水眼或者增加限流器改变钻头水压差，采用静态推靠方式来推靠井壁，从而调整钻头方向按照预定轨迹钻进。如图1和图2所示，本实施例所述的拆分式球推靠装置，其包括推靠机构骨架1。所述推靠机构骨架1为柱形结构，其下端连接钻头。所述推靠机构骨架1内设置有若干供钻井液流动的通道11，所述流动11分为主通道和分通道。其中，所示推靠机构骨架为中空结构，主要为驱动钻头芯轴尺寸留有结构空间，芯轴连接钻头，可以传递钻压和扭矩，隔离钻头带来的有害振动和冲击。所述芯轴中间为主流道，所述主流道分流出若干分流道。所述推靠机构骨架1上设置有若干活塞3，所述活塞3连接所述通道11。在本实施例中，各个所述活塞3分别连接所述分通道。所述活塞3构造成能够随钻井液的内外的压差而移动。所述推靠机构骨架1上设置有若干推靠翼肋2，所述推靠翼肋2构造成能够沿所述推靠机构骨架1的径向方向移动，并且所述推靠翼肋2与所述活塞3相配合。当活塞3移动时带动所述推靠翼肋2移动，从而接触井壁，并对井壁施加作用力从而实现对井壁的推靠。在根据本实施例所述的拆分式球推靠装置工作过程中，所述拆分式球推靠装置在井下连接钻头，在钻进过程中通过选择性地使所述推靠翼肋2移动来推靠井壁，从而改变钻进的方向。在需要改变钻头钻进的方向时，首先控制通道11内流动的钻井液的流速以及方向来控制活塞3移动，之后活塞3移动时推动所述推靠翼肋2移动，从而接触井壁，并对井壁施加一定的推力，进而改变钻头钻进的方向。在一个实施例中，所述推靠机构骨架1上设置有多组推靠翼肋2，不同组的推靠翼肋2设置在不同的轴向位置上，比如在钻进时的位置状态下，所述推靠机构骨架1处于竖直状态，不同组的所述推靠翼肋2就设置在不同的高度位置上。不同组的推靠翼肋2的移动方向沿不同的周向方向。在根据本实施例所述的拆分式球推靠本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种拆分式球推靠装置，其特征在于，包括：/n推靠机构骨架(1)，所述推靠机构骨架(1)内设置有若干供钻井液流动的通道(11)；/n设置在所述推靠机构骨架(1)上的若干活塞(3)，所述活塞(3)连接所述通道(11)，并且构造成能够随钻井液的内外压差而移动；以及/n设置在所述推靠机构骨架(1)上的若干推靠翼肋(2)，所述推靠翼肋(2)构造成能够随所述活塞(3)推动而沿所述推靠机构骨架(1)的径向移动，从而推靠井壁。/n

【技术特征摘要】
1.一种拆分式球推靠装置，其特征在于，包括：
推靠机构骨架(1)，所述推靠机构骨架(1)内设置有若干供钻井液流动的通道(11)；
设置在所述推靠机构骨架(1)上的若干活塞(3)，所述活塞(3)连接所述通道(11)，并且构造成能够随钻井液的内外压差而移动；以及
设置在所述推靠机构骨架(1)上的若干推靠翼肋(2)，所述推靠翼肋(2)构造成能够随所述活塞(3)推动而沿所述推靠机构骨架(1)的径向移动，从而推靠井壁。


2.根据权利要求1所述的拆分式球推靠装置，其特征在于，所述推靠机构骨架(1)沿不同的轴向位置设置若干组所述推靠翼肋(2)，所述推靠翼肋(2)在所述推靠机构骨架(1)的不同周向方向设置。


3.根据权利要求2所述的拆分式球推靠装置，其特征在于，每组所述推靠翼肋(2)包括两个相对设置的推靠巴掌(21)，所述推靠巴掌(21)包括可拆卸式地互锁相连的第一推靠巴掌和第二推靠巴掌；
其中，第一推靠巴掌沿所述推靠机构骨架(1)的径向方向推出时，第二推靠巴掌沿所述推靠机构骨架(1)的径向方向收回；第一推靠巴掌沿所述推靠机构骨架(1)的径向方向收回时，第二推靠巴掌沿所述推靠机构骨架(1)的径向方向推出。


4.根据权利要求3所述的拆分式球推靠装置，其特征在于，所述推靠巴掌(21)包括弧形的推靠顶板(22)，以及设置在所述推靠顶板(22)的两侧的侧板(23)；两个相对的推靠巴掌(21)的侧板(23)之间通过紧固件(24)或...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙峰，胡群爱，孙明光，臧艳彬，陶兴华，宗艳波，王光磊，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11