本发明专利技术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)、第一密封圈(12)、第二密封圈(14)、锁紧钢球(19)、弹簧触指(20)、卡紧钢圈(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；本发明专利技术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。且变径不受到钻井液排量和大小限制。且变径不受到钻井液排量和大小限制。
【技术实现步骤摘要】
一种智能可变径稳定器
[0001]本专利技术涉及石油钻井机械领域，具体涉及一种智能可变径稳定器。
技术介绍
[0002]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。
技术实现思路
[0003]本专利技术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。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术解决此技术问题采用的技术方案是：
[0005]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)、第一密封圈(12)、第二密封圈(14)、锁紧钢球(19)、弹簧触指(20)、卡紧钢圈(21)、，智能控制模块包括电缆(1)、电磁阀(11)、控制模块(9)。
[0006]一种智能可变径稳定器，其特征在于：电机轴(3)与壳体(2)固连，中空电机(5)安装在中空电机轴(3)上，电机轴(3)设有平衡压力通孔，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。
[0007]一种智能可变径稳定器，其特征在于：推靠块(13)上设有一级安装槽(13a)和二级安装槽(13b)，安装槽内安装锁紧钢球(19)、弹簧触指(20)和卡紧钢圈(21)，弹簧触指(20)内设有用于固定位置的卡紧钢圈(21)，弹簧触指(20)外侧安装用于实现变径锁紧的锁紧钢球(19)，弹性体(14)下端与推靠块凸台(13c)硫化连接，上端与壳体(2)内壁接触。
[0008]一种智能可变径稳定器，其特征在于：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。
[0009]一种智能可变径稳定器，其特征在于：压盖(18)与壳体(2)用管螺纹连接，压盖(18)与壳体(2)配合形成锁紧槽(18)；推靠块(13)沿周向布置N个，N≥3；沿轴向布置M排，M≥1。
[0010]与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果是：(1)边境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
[0011]附图1为本专利技术智能可变径稳定器的结构示意图。
[0012]附图2为本专利技术智能可变径稳定器实现二级变径时的结构示意图。
[0013]附图3为本专利技术智能可变径稳定器的A
‑
A剖面图。
[0014]附图4为本专利技术智能可变径稳定器的局部放大图Ⅰ。
[0015]附图5为本专利技术智能可变径稳定器的B
‑
B剖面图。
[0016]附图6为本专利技术智能可变径稳定器的一级变径示意图。
[0017]附图7为本专利技术智能可变径稳定器的二级变径示意图。
[0018]图中：电缆(1)、壳体(2)、电机轴(3)、电缆密封圈(4)、电机(5)、电缆孔(6)、活塞杆(7)、平衡压力通孔(8)、控制模块(9)、环状活塞(10)、电磁阀(11)、外侧密封圈(12)、推靠块(13)、内侧密封圈(14)、压盖(15)、弹性体(16)、钻杆密封圈(17)、锁紧槽(18)、推靠钢球(19)、弹簧触指(20)、锁紧钢圈(21)、一级安装槽(13a)、二级安装槽(13b)、推靠块凸台(13c)。
具体实施方式
[0019]下面结合附图对本专利技术做进一步说明。
[0020]如图1和图2所示，所述智能可变径稳定器中电机轴(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)上设有平衡压力通孔(8)用于平衡内外侧压力，电机(5)与活塞杆(7)、活塞杆(7)与环状活塞(10)固连，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，进一步推动变径机构实现变径。
[0021]如图1和图3所示，所述智能可变径稳定器中推靠块(13)可沿周向多个布置，轴向可布置多排，也可呈螺旋布置。
[0022]如图1和图4所示，所述智能可变径稳定器中壳体(2)和压盖(15)配合形成锁紧槽(18)，对电磁阀(11)的安装进行定位，便于开设电缆孔(6)。
[0023]如图1、图4、图6和图7所示，所述智能可变径稳定器中推靠块(13)上设有一级安装槽(13a)和二级安装槽(13b)，安装槽内安装锁紧钢球(19)、弹簧触指(20)和卡紧钢圈(21)，弹簧触指(20)内安装用于固定位置的卡紧钢圈(21)，弹簧触指(20)外侧安装用于变径锁紧的锁紧钢球(19)；弹性体(14)下端与推靠块凸台(13c)硫化连接，另一端与壳体(2)内壁接触，保证推靠块(13)在未变径时处于未伸出状态；壳体(2)上设有外侧密封圈(12)和内侧密封圈(14)，防止液压油泄漏和防止外侧钻井液进入液压腔中。
[0024]如图1、图6和图7所示，所述智能变径稳定器处于变径状态时，液压腔内液压油推动推靠块(13)沿径向移动，锁紧钢球(10a)被弹簧触指(10b)的弹力推入卡槽中锁紧。
[0025]本专利技术的工作过程为：
[0026]变径机构处于初始状态时电机(5)位于电机轴(3)的左侧，此时变径机构在弹性体
(14)弹力下处于未变径状态，变径状态时，电机(5)通电带动环状活塞(10)向右运动，活塞压缩密封液压腔内的液压油，变径机构执行变径操作使得推靠块(13)向外伸出，弹簧触指(20)的弹力将一级安装槽(13a)内的推靠钢球(19)推入锁紧槽(18)中，实现一级变径；二次变径时，电机(5)继续通电右行，电磁阀(9)同时通电，利用相斥原理将一级安装槽(13a)内的推靠钢球(19)推出锁紧槽(18)，推靠块(13)继续沿径向伸出，二级安装槽(13b)内的推靠钢球(19)被弹簧触指(10b)的弹力推入锁紧槽(18)，实现二级变径，此时停止通电。从变径状态还原至未变径状态时，电机(5)通入反向电流带动环状活塞(10)向左运动，电本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一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)、第一密封圈(12)、第二密封圈(14)、锁紧钢球(19)、弹簧触指(20)、卡紧钢圈(21)、，智能控制模块包括电缆(1)、电磁阀(11)、控制模块(9)。2.根据权利要求1所述智能可变径稳定器，其特征在于：电机轴(3)与壳体(2)固连，中空电机(5)安装在中空电机轴(3)上，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。3.根据权利要求1所述智能可变径稳定器，其特征在于：推靠块(13)上设有一级安装槽(13a)和二...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖仕红，岳琳琳，刘仕华，周士超，何先友，张靖柯，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：
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