變位變徑穩定器的製作方法
2023-09-22 19:19:05 1
專利名稱：變位變徑穩定器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種用於油氣鑽探工程中，起調整下部鑽具組合性能的變位變徑穩定器。
基於上述技術背景而提出的本實用新型，其結構簡單，集井下變徑穩定器、井下穩定器安放位置調節器和井下液力推進器之功能於一體，具有同時改變穩定器的直徑和安放位置、吸收井下鑽柱振動的能力。
本實用新型是這樣實現的由外殼(1)和變位變徑活塞總成(2)組成；變位變徑活塞總成(2)配裝於由上活塞缸(3)和下活塞缸(5)組成的外殼(1)中；上活塞缸(3)和下活塞缸(5)通過門限開啟壓差設定、控制總成(4)聯接在一起。
外殼(1)為一管狀構件，由左端加工有鑽具聯接絲扣、右端加工有聯接螺紋的上活塞缸(3)和左端車有聯接螺紋、右端為正六方通孔且帶有可伸縮扶正體(6)及壓力平衡通道的下活塞缸(5)，通過門限開啟壓差設定、控制總成(4)聯接組成。
變位變徑活塞總成(2)為一同軸組件，由嵌裝於變徑活塞杆(9)左端的阻尼環(7)和密封環(8)(10)及用螺紋聯結於變徑活塞杆右端的變位驅動軸(11)組成。
阻尼環(7)為一倒裝的鑽頭用普通硬質合金噴嘴；變徑活塞杆(9)為一通孔金屬棒體，其左端加工有凹槽，右端內加工有螺紋，密封環(8)和(10)之間的活塞杆直徑相同，密封環(10)右端的活塞杆直徑逐漸變大且刻有三道均布、等深、錐度相同的導向槽；變位驅動軸(11)為通孔金屬棒體，其左段為正六方體且左端加工有聯接螺紋、右段為圓柱體且內加工有鑽具聯接絲扣；密封環(8)、(10)為尼龍或橡膠件，配裝於變徑活塞杆(9)等徑段的兩端外部。
門限開啟壓差設定、控制總成(4)為一兩端內加工有聯接螺紋的管狀內外密封組件，由管體(12)和均布配裝的單向壓力閥(13)及配裝於門限開啟壓差設定、控制總成(4)基體內的密封環(14)組成。密封環(14)為尼龍或橡膠件，配裝於門限開啟壓差設定、控制總成(4)的基體內。
密封環(8)、變徑活塞杆(9)、密封環(14)和單向壓力閥(13)所圍成的環形空間內充滿液壓油，形成上油腔；密封環(10)、變徑活塞杆(9)、密封環(14)和單向壓力閥(13)所圍成的空間內也充滿液壓油，形成下油腔。
7.阻尼環8.密封環9.變徑活塞杆10.密封環11.變位驅動軸12.管體13.單向壓力閥14.密封環在鑽進過程中，當需要減小穩定器與井底鑽頭的距離和增大穩定器的直徑時，停泵，提高鑽壓，使下油腔中的油壓力升高，當下油腔與上油腔的油壓差大於單向壓力閥(13)的門限開啟壓差時，單向壓力閥(13)開啟，下油腔中的液壓油流向上油腔，這時變位變徑穩定器的變位變徑活塞總成(2)整體向上運動，使得穩定器的安放位置得以降低，與此同時裝配於變徑活塞杆(9)右段的三道均布、等深、錐度相同的導向槽內的可伸縮扶正體(6)伸出，使得穩定器的直徑得以增大，這一動作過程完成後的結果，實現了變位變徑穩定器在不起鑽條件下，減小穩定器與井底鑽頭的距離並增大穩定器直徑的變位變徑目的。
變位變徑穩定器內有一門限開啟壓差設定、控制和儲能系統，由門限開啟壓差設定、控制總成(4)、上活塞缸(3)、變徑活塞杆(9)和密封環(8)構成的上活塞缸(3)中的上油腔(充滿液壓油)，和由門限壓差設定、控制總成(4)、下活塞缸(5)、變徑活塞杆(9)和密封環(10)構成的下活塞缸(5)中的下油腔(充滿液壓油)組成，該系統除具有門限開啟壓差設定、控制的功能外，另具有減振的作用。在鑽進施工過程中，當鑽柱的下部鑽具組合受衝擊載荷影響，而產生劇烈的軸向振動時，變位變徑穩定器通過此系統消除跳鑽產生的瞬時衝擊力，實現減振的工作目的。
變位變徑穩定器內由門限開啟壓差設定、控制總成(4)和密封環(8)、(10)組成的門限開啟壓差設定、控制和儲能系統，實現控制的工作過程是這樣的依據現場常規鑽井技術參數(最大可能鑽壓)和水力參數(最大可能鑽井液排量)，在地面注充好液壓油，設定並分別調整好單向壓力閥門限開啟壓差的變位變徑穩定器下井後，在依據現場施工需求實施動作過程中，當系統內上下油腔的液壓油壓力差大於單向壓力閥(13)的門限開啟壓差時，單向壓力閥(13)開啟，液壓油在上下油腔中的體積重新分配；在正常鑽進過程中，上下油腔中的液壓油的壓差小於單向壓力閥(13)的門限開啟壓差，液壓油不流動，保證變位變徑穩定器的直徑和距鑽頭的距離不變。
本實用新型對下部鑽具組合性能的調節能力強，可實現在不起鑽條件下，由地面操作控制井下穩定器安放位置和直徑的工作目標。由於鑽壓是由鑽柱的自重與阻尼環處的壓降引起的推力迭加而成，具有井下液力推進器的功能。鑽壓通過液壓油作用在鑽頭上，具有減振器功能，可減輕鑽柱的縱向振動和疲勞破壞。本實用新型結構簡單、一器多用途且造價低廉，推廣應用前景廣闊。
權利要求1.變位變徑穩定器其特徵是由外殼(1)和變位變徑活塞總成(2)組成；變位變徑活塞總成(2)配裝於由上活塞缸(3)和下活塞缸(5)組成的外殼(1)中；上活塞缸(3)和下活塞缸(5)通過門限開啟壓差設定、控制總成(4)聯接在一起。
2.按照權利要求1所述的變位變徑穩定器，其特徵是外殼(1)為一管狀構件，由左端加工有鑽具聯接絲扣、右端加工有聯接螺紋的上活塞缸(3)和左端車有聯接螺紋、右端為正六方通孔且帶有可伸縮扶正體(6)及壓力平衡通道的下活塞缸(5)，通過門限開啟壓差設定、控制總成(4)聯接組成。
3.按照權利要求1或2所述的變位變徑穩定器，其特徵是變位變徑活塞總成(2)為一同軸組件，由嵌裝於變徑活塞杆(9)左端的阻尼環(7)和密封環(8)(10)及用螺紋聯結於變徑活塞杆右端的變位驅動軸(11)組成。
4.按照權利要求1或3所述的變位變徑穩定器，其特徵是門限開啟壓差設定、控制總成(4)為一兩端內加工有聯接螺紋的管狀內外密封組件，由管體(12)和均布配裝的單向壓力閥(13)及配裝於門限開啟壓差設定、控制總成(4)基體內的密封環(14)組成。
專利摘要本實用新型公開了一種用於油氣鑽探工程中調整下部鑽具組合性能的變位變徑穩定器。本實用新型由外殼和變位變徑活塞總成組成；變位變徑活塞總成配裝於由上活塞缸和下活塞缸組成的外殼中；上活塞缸和下活塞缸通過門限開啟壓差設定、控制總成聯接在一起。變位變徑穩定器結構簡單，集井下變徑穩定器、井下穩定器安放位置調節器和井下液力推進器之功能於一體，具有通過地面操作控制同時改變穩定器的直徑和安放位置、吸收井下鑽柱振動的能力。
文檔編號E21B7/04GK2567333SQ0221435
公開日2003年8月20日 申請日期2002年4月30日 優先權日2002年4月30日
發明者趙金海, 韓來聚, 唐志軍, 唐代緒, 耿應春 申請人:勝利石油管理局鑽井工藝研究院