本发明专利技术提供一种井下受力平衡装置，其中所述的本体与翼肋一体成型，翼肋内部安装活塞及活塞盖，本体内壁安装锁紧套筒，锁紧套筒内固定底座，底座与顶撑连接，顶撑中下部套有预加载套筒及弹簧，顶撑顶部为液压室，液压室、弹簧及预加载套筒均安装在壳体内，壳体上部内壁与顶撑上部密封，壳体下部内壁与预加载套筒连接，预加载套筒连接液压模块，液压模块与液压室间设三条平行通道，三条平行通道上分别安装压力安全阀、限流器及单向阀；优点为：本发明专利技术翼肋与本体集成在一起，活塞根据井眼的尺寸进行调节，始终与井壁接触，降低震动和冲击，在钻进过程中保护井下仪器，降低风险，延长仪器使用寿命，提高钻井效率，降低开采成本。降低开采成本。降低开采成本。
【技术实现步骤摘要】
一种井下受力平衡装置
[0001]本专利技术涉及石油钻井工程领域，尤其是涉及一种井下受力平衡装置。
技术介绍
[0002]随着钻井深度的增加及水平井的开发，钻井难度在不断增加，各种钻井技术也持续更新，但无论是可打捞设备还是钻铤式设备，都会用到扶正器等稳定装置。稳定装置经常与旋转导向系统结合使用，但是我们通常使用的近钻头稳定装置的直径要比井眼尺寸略小且不能实时调节，这就导致整个钻具组合在在井下工作时，由于与井壁存在一定间隙，使得仪器旋转钻进过程中会受到较大的震动。如果地层较软，钻井液在循环过程中会使近钻头处的井眼尺寸更大，由于无法扶正，给导向造成困难，使得造斜率偏低，影响进程。
[0003]在现阶段技术水平下，可调节稳定装置也得到一定应用。在定向钻井应用中，可调节稳定装置通常分为两类：一类是不跟随钻具旋转，即在钻具旋转过程中，稳定装置保持稳定，该类稳定装置一般设有三个翼肋，通过井下智能控制系统实时调节翼肋的延伸和收缩，使其始终保持预设的偏移量和方向，使得该工具有良好的操作性和自动调节的稳定性，但因其结构复杂，成本昂贵，并不适合常规钻井。一类是跟随钻具旋转，此类稳定装置只能匹配有限离散直径且只能通过脉冲通信来重置稳定装置的直径，因此在对直径进行调节时，必须停泵。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于为解决现有技术的不足，而提供一种井下受力平衡装置。
[0005]本专利技术新的技术方案是：一种井下受力平衡装置，包括本体、翼肋、活塞盖、活塞、顶撑、壳体、密封圈A、预加载套筒、底座、锁紧套筒、液压室、限流器、单向阀、弹簧、密封圈B及压力安全阀，所述的本体为圆柱形，且本体与翼肋一体成型，所述的翼肋内部安装有活塞及活塞盖，且活塞盖安装在活塞顶部，所述的活塞与翼肋间通过密封圈A密封，所述的本体内壁通过螺纹安装有锁紧套筒，所述的锁紧套筒内固定有底座，所述的底座通过螺纹与顶撑连接，所述的顶撑为T型，所述的顶撑中下部套有预加载套筒及弹簧，且弹簧安装在预加载套筒顶部，所述的顶撑顶部为液压室，所述的液压室顶部与壳体顶部内壁接触，所述的壳体上部内壁通过密封圈B与顶撑上部密封，所述的壳体下部内壁通过螺纹与预加载套筒连接，所述的预加载套筒连接有液压模块，所述的液压模块与液压室间设有三条平行通道，三条所述的平行通道上分别安装有压力安全阀、限流器及单向阀。
[0006]所述的活塞为3个。
[0007]所述的活塞在液压的作用下超出翼肋外表面向外延伸范围为0.25-1英寸。
[0008]所述的弹簧的弹力大于平衡装置在钻孔中预定的最大偏心旋转所引起的离心力。
[0009]所述的活塞盖由耐磨材料或耐磨层或耐磨带构成。
[0010]所述的翼肋最大外径小于井眼内径。
[0011]本专利技术的有益效果为：本专利技术翼肋与本体集成在一起，活塞根据井眼的尺寸进行
调节，始终与井壁接触，降低震动和冲击，在钻进过程中保护井下仪器，降低风险，延长仪器使用寿命，提高钻井效率，降低开采成本。
附图说明
[0012]图1为本专利技术的结构示意图。
[0013]图2为活塞径向向外运动到上止点的结构示意图。
[0014]图3为活塞径向向内运动到下止点的结构示意图。
[0015]图4为活塞B、C完全伸出和活塞A完全缩回的径向截面图。
[0016]图5为活塞的截面图。
[0017]其中：1、本体，2、翼肋，3、活塞盖，4、活塞，5、顶撑，6、壳体，7、密封圈A，8、预加载套筒，9、底座，10、锁紧套筒，11、压力安全阀，12、液压室，13、限流器，14、单向阀，15、弹簧，16、密封圈B。
具体实施方式
[0018]下面结合附图对本专利技术作进一步地说明。
[0019]一种井下受力平衡装置，包括本体1、翼肋2、活塞盖3、活塞4、顶撑5、壳体6、密封圈A7、预加载套筒8、底座9、锁紧套筒10、液压室12、限流器13、单向阀14、弹簧15、密封圈B16及压力安全阀11，所述的本体1为圆柱形，且本体1与翼肋2一体成型，所述的翼肋2内部安装有活塞4及活塞盖3，且活塞盖3安装在活塞4顶部，所述的活塞4与翼肋2间通过密封圈A7密封，所述的本体1内壁通过螺纹安装有锁紧套筒10，所述的锁紧套筒10内固定有底座9，所述的底座9通过螺纹与顶撑5连接，所述的顶撑5为T型，所述的顶撑5中下部套有预加载套筒8及弹簧15，且弹簧15安装在预加载套筒8顶部，所述的顶撑5顶部为液压室12，所述的液压室12顶部与壳体6顶部内壁接触，所述的壳体6上部内壁通过密封圈B16与顶撑5上部密封，所述的壳体6下部内壁通过螺纹与预加载套筒8连接，所述的预加载套筒8连接有液压模块，所述的液压模块与液压室12间设有三条平行通道，三条所述的平行通道上分别安装有压力安全阀11、限流器13及单向阀14。
[0020]所述的活塞4为3个。
[0021]所述的活塞4在液压的作用下超出翼肋2外表面向外延伸范围为0.25-1英寸。
[0022]所述的弹簧15的弹力大于平衡装置在钻孔中预定的最大偏心旋转所引起的离心力。
[0023]所述的活塞盖3由耐磨材料或耐磨层或耐磨带构成。
[0024]所述的翼肋2最大外径小于井眼内径。
[0025]一种井下受力平衡装置，每一个集成翼肋2内至少由一个活塞4和活塞盖3构成，在液压推力的作用下，活塞盖3与井壁接触，因此活塞盖3由耐磨材料构成，或者有耐磨层或耐磨带。
[0026]井下受力平衡装置可以被配置于钻具组合中的任何一个位置，翼肋2最大外径比井眼尺寸小，在液压作用下，活塞4径向向外运动，推动活塞盖3接触井壁。活塞4在液压作用下超出翼肋2的外表面向外延伸范围为0.25-1英寸。预加载套筒8与液压模块连接，液压模块的作用是促使活塞4克服弹簧15弹力径向向外运动。
[0027]活塞4包括壳体6和支撑组件，支撑组件由部署在壳体6内部的顶撑5和与锁紧套筒10相连的底座9组成；锁紧套筒10固定在本体1内，顶撑5的外表面与壳体6的内表面在密封圈B16处密封，壳体6的外表面与翼肋2在密封圈A7处密封。壳体6和预加载套筒8在液压模块的作用下相对于顶撑5径向向外运动，活塞4还包括一个充满液压油的液压室12，顶撑5和预加载套筒8之间安装有弹簧15，在弹簧15弹力的作用下，壳体6径向向内靠近顶撑5，直至弹簧15完全回缩。
[0028]每个活塞4径向向外施加的作用力可以用数学公式（1）表示：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1）在这里代表活塞4径向向外运动的推力，表示活塞4径向向外的液压力，表示活塞4径向向内的弹簧力，液压力基本恒定而弹簧力随着活塞4径向向外运动对弹簧15的挤压而近似线性的增加，这种情况下，活塞4的外力随其径向向外运动距离的增加近似线性减小，当活塞4完全扩张时，活塞4受到的推力最小。
[0029]在作用下，每一个活塞4都会接触井壁，此时每个接触面在径向的力是平衡的，即井壁会产生一个作用在本体1且与大小相等方向相反的径向内向本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种井下受力平衡装置，包括本体（1）、翼肋（2）、活塞盖（3）、活塞（4）、顶撑（5）、壳体（6）、密封圈A（7）、预加载套筒（8）、底座（9）、锁紧套筒（10）、液压室（12）、限流器（13）、单向阀（14）、弹簧（15）、密封圈B（16）及压力安全阀（11），其特征在于：所述的本体（1）为圆柱形，且本体（1）与翼肋（2）一体成型，所述的翼肋（2）内部安装有活塞（4）及活塞盖（3），且活塞盖（3）安装在活塞（4）顶部，所述的活塞（4）与翼肋（2）间通过密封圈A（7）密封，所述的本体（1）内壁通过螺纹安装有锁紧套筒（10），所述的锁紧套筒（10）内固定有底座（9），所述的底座（9）通过螺纹与顶撑（5）连接，所述的顶撑（5）为T型，所述的顶撑（5）中下部套有预加载套筒（8）及弹簧（15），且弹簧（15）安装在预加载套筒（8）顶部，所述的顶撑（5）顶部为液压室（12），所述的液压室（12）顶部与壳体（6）顶部内壁接触，所述的壳体（6）上部...
【专利技术属性】
技术研发人员：耿淦，顾鹏，时好振，
申请(专利权)人：斯伦贝谢油田技术山东有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。