一种可变径滚轮扶正器的制作方法

本发明属于石油天然气勘探技术领域，具体涉及一种可变径滚轮扶正器。

背景技术：

随着石油工业的发展，定向井钻井和水平井钻井技术在石油开采勘探领域内得到了很大地推广应用。但在定向井和水平井钻井作业时，由于钻杆自重及钻头与地层间的相互作用等，很容易使钻柱产生偏斜，钻柱很难居中，严重影响钻井的质量。常规的扶正器由于扶正块直径不能变化，扶正精度不高，对提高钻柱居中度作用很有限，在井段疏松部分和井壁扩大井段更是完全起不到扶正作用。同时，常规的扶正器在井下作业时，扶正器磨损也非常重要。目前定向井和水平井的井眼数量越来越多，在钻井过程中油田急需能够大幅提高钻杆居中度，减缓扶正器磨损，提高钻井井眼质量的扶正器。

技术实现要素：

本发明专利的目的在于提供一种可变径滚轮扶正器，该扶正器可以提高钻柱在水平井、定向井及常规井眼中的居中度并能减缓扶正器磨损，从而提高钻井质量。

本发明专利的技术方案是：

一种可变径滚轮扶正器，包括上、下接箍，芯轴，外壳，活塞，扶正体，压盖，压簧等。芯轴内接于上、下接箍，芯轴沿其周向均匀地开有4个打压孔。上下接箍设有管螺纹用于与钻柱丝扣相连。扶正器外壳设于上下接箍之间并由上下接箍进行轴向定位，在外壳外均匀设有4个外凸空心圆柱体，各外凸空心圆柱体之间间隔90°，空心圆柱体内表面远离外壳中心轴的一端设有内螺纹，空心圆柱体内还设有凸缘。空心圆柱体的内螺纹用于与压盖丝扣相连，压盖上设有用于压盖安装的沉头座。在空心圆柱体内设有圆柱状扶正体，扶正体上设有凹槽，凹槽内安装有滚轮，滚轮用销轴支撑，销轴安装在扶正体上，扶正体在靠近外壳中心线的一端做成斜面，扶正体上还设有与空心圆柱体相接触的凸缘环，扶正体外壁上套设压簧，压簧一端与扶正体凸缘环相接触，另一端与压盖内端面接触并被限制在空心圆柱体内。芯轴与外壳之间套设有活塞，活塞的头部沿周向设有环形槽，活塞尾部设有4个与扶正体端部斜面相配合的斜面。

所述活塞的内外壁上设有若干密封圈。

本发明的优点和有益效果是：该扶正器结构简单，变径范围大，扶正体能伸出和缩回，解决了现有扶正器本体外径无法伸缩，在井下工具起下钻时容易出现卡阻的问题。在扶正器下入前，扶正体缩回到外壳的空心圆柱体内，可使其外径比常规扶正器外径小很多；当扶正器下入到预定井深时，对钻杆扶正，可很大程度地提高钻柱的居中度。同时该扶正器靠滚轮对钻柱起到刚性支撑作用，能够将扶正器与井壁之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，能够减小二者之间的摩擦阻力，减缓扶正器的磨损。

附图说明

图1为本发明的结构示意图：

图2为本发明按图1所示的A-A结构示意图：

图中：1、上接箍；2、芯轴；3、活塞；4、外壳；5、密封圈；6、压盖；7、扶正体；8、销轴；9、滚轮；10、压簧；11、下接箍。

具体实施方式

该可变径滚轮扶正器主要由上接箍1、芯轴2、活塞3、外壳4、密封圈5、压盖6、扶正体7、销轴8、滚轮9、压簧10、下接箍11等组成。芯轴2内接于上接箍1和下接箍11，芯轴2沿周向均布4个打压孔。上接箍1和下接箍11上设有管螺纹用于和钻杆连接。扶正器外壳4设于上接箍1和下接箍11之间并由上接箍1和下接箍11进行轴向定位，外壳在均布设有4个外凸空心圆柱体4-1，各外凸空心圆柱体4-1之间间隔90°，空心圆柱体4-1内表面远离外壳4中心轴的一端设有内螺纹，空心圆柱体内还设有凸缘4-2。空心圆柱体4-2的内螺纹用于与压盖6丝扣相连，压盖6上设有用于压盖6安装的沉头座6-1。在空心圆柱体4-1内设有圆柱状扶正体7，扶正体上设有凹槽7-1，凹槽7-1内安装滚轮9，滚轮9用销轴8支撑，销轴8安装在扶正体7上，扶正体7在靠近外壳4的中心线的一端做成斜面，扶正体7上还设有与空心圆柱体4-1相接触的凸缘7-2，扶正体7外壁上套设压簧10，压簧10一端与扶正体凸缘7-2相接触，另一端被压盖6抵住并被限制在空心圆柱体4-1内。芯轴2与外壳4之间套设有活塞3，活塞3的头部沿周向设有环形槽，活塞3尾部设有4个与扶正体7端部斜面相配合的斜面。

在该扶正器工作过程中，当扶正器下入到预定井深时，钻井液循环，具有一定压力的钻井液从芯轴2的打压孔流出，液压传递到活塞3上，活塞2向下运动，活塞2尾部的斜面挤压扶正体7的端部斜面，扶正体7外壁上的压簧10被压缩，扶正体7被推出空心圆柱体4-1，扶正器直径变大，安装于扶正体7上的滚轮9与井壁相抵，使钻柱居中，有利于提高钻井质量。

由于空心圆柱体4-1沿周向均匀布置，因此安装于空心圆柱体4-1内各扶正体7同时被推出，各个滚轮8均与井壁接触使钻柱居中，达到该扶正器的工作目的。

停钻泄压后，扶正体7在压簧10作用下，缩回到空心圆柱体内4-1，扶正体7上的斜面挤压活塞3的斜面使活塞3上移。扶正器处于小径状态，便于起钻。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所做出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。