本发明涉及石油及其它矿业开采用的钻井扶正器,尤其是近钻头扶正器,特别是定向钻井和水平钻井时使用的扶正器。 现有技术的扶正器,种类繁多,按其用途分,为套管扶正器,钻井扶正器,测井设备的扶正器,早期的有US3237696,US3282349,US3289768,US3343608,US3292705,US3356147,US3977468,US3978924所公开的在本体上安装弹性的外张耐磨板条来扶正的扶正器;
以上的扶正器,扶正效果不好,不适用于钻井管柱的扶正,尤其是定向钻井和水平钻井管柱的扶正。
SU827748公开了一种扶正器,该扶正器上设置数个耐磨的园滚,而这些园滚柱通过一弹性元件支撑在扶正器本体上,SU145851公开了一类似的扶正器,这种扶正器,结构复杂,对于相对小的钻孔空间,安排承受大能量冲击的园滚柱的结构是困难的,其弹性元件只能起吸收冲击的作用,几乎不可能来依井孔尺寸的大小变化来调整扶正器的径向尺寸以适应其变化。
钻井过程中,由于地层条件的变化,井径是不断改变的,而井径的改变需要扶正器能适应之,只有这样,才能起真正的扶正作用,尤其在定向钻井和水平钻井时,扶正器不能很好地适应井眼扩大的情况,将导致定向钻井或水平钻井方向地较大的偏差,甚至造成钻井失败。
本发明的目的在于克服现有技术的不足,而提供一种结构简单,使用方便,能适应井眼扩大情况的可自动调径的扶正器。
这种调径扶正器,包括扶正器本体,扶正块,还包括一套筒,套筒通过轴承与扶正器本体可转动地连接,套筒上开有至少三个条槽,每个条槽中装有扶正块,扶正块与套筒之间装有至少一个板簧,上述的扶正器本体,可也钻头或钻铤常规联接,即两端制有相应的联接螺纹。轴承最好为推力轴承,通过轴承的连接,使整个扶正器的套筒和扶正块在钻井过程中不随钻铤转动而转动。
本发明的扶正器,结构简单,制造方便,造价低廉,扶正器磨损极小,调径范围大,能适应井径扩大的情况,扶正效果好,尤其适用于定向钻井和水平钻井作业。
为详细介绍本发明,下面结合附图进行说明:
图1是本发明的扶正器的剖视结构示意图;
图2是图1中A-A向的剖视结构示意图;
图3是本发明的扶正器的另一实施例的示意图。
参见图1,图2,这种调径扶正器,包括扶正器本体1,扶正块5,还包括一套筒4,套筒4通过轴承3与扶正器本体1可转动地连接,套筒4上开有至少三个条槽42,每个条槽42中装有扶正块5,扶正块5与套筒4之间装有至少一个板簧6。
其中的扶正器本体1可与钻头或钻铤常规联接,即两端制有相应的联接螺纹,在图中未示出这些结构。
其中的轴承3最好采用止推轴承,通过轴承3的连接,扶正器的套筒4和扶正块5在钻井过程中都不会随钻铤的转动而转动,这样可大大减少扶正块5的磨损,延长其使用寿命。
上述的扶正块5为3至8个,依扶正器的尺寸而定,对于较大尺寸的扶正器,可以设置较多数量的扶正块。
上述的扶正块5可以制成具有“T”字型的断面形状,其外表面为园弧形,以更好地起扶正作用,扶正块5的二端适当地制造出斜面51,减少与井壁的摩擦。
上述的板簧6可以自由地放在套筒4上的条槽42中,也可以在套筒4上的条槽42中制造出二个或四个或更多个斜口41,板簧6的二端插入该斜口41中,这样板簧6可得到相对的定位,具体参见图3。
上述的板簧6可以为单片的板簧,也可以为二片或二片以上的叠片板簧,类似汽车底盘上的承压板簧。
不管是单片弹簧,也不管是叠片弹簧,也不论板簧6是自由地放在套筒4上的条槽42中,还是可拆地把板簧6的二端插入条槽42的斜口41中,所说的板簧6可以是二组,即在扶正块5的二端各装一组,还可以是二组以上,尤其对于较长的扶正器,多组板簧可以均匀地支撑扶正块5。
为保证整个扶正器在钻井过程中能很好地工作,在套筒4的二端装有密封盖2,主要防止钻屑进入轴承3中破坏其正常工作。
由于扶正块5支撑在板簧6上,所以这种扶正器可以吸收振动和冲击能量,减小扶正器本体1受到的冲击。