一种可变直径稳定器的制作方法

本实用新型涉及石油钻井作业领域，特别是一种可变直径稳定器。

背景技术：

在钻井施工过程中，通常需要使用钻具稳定器来保证井眼按设计轨迹延伸，以及减少井下钻铤的数量等，但钻具稳定器也有难下入井内的时候，井径缩小及井下垮塌都会导致钻具无法下入和起出，因此，人们都想设计一种能在起下钻过程中变小，使用过程中变到我们需要的尺寸，但尺寸的变化决定了可变稳定器的结构，来实现稳定器外形尺寸的变化，现有可变稳定器主要由柱塞或者由柱塞控制的支撑块来达到可变稳定器直径的目的，如果是柱塞支撑，由于支撑面积过小，容易磨损及刮挤井壁，而影响钻井速度，如果为柱塞支撑支撑块工作，由于柱塞与中心管的配合面为两垂直园弧面，不适合变化的两园弧面工作而导致工作效率低，为此，发明一种能在井下可变直径稳定支撑块的简化结构势在必行。

技术实现要素：

针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种可变直径稳定器，可有效解决现场使用难题。

本实用新型解决的技术方案是，从上至下包括上接头、外筒和下接头，外筒内腔内装有上密封套、中心管、压盖、下密封套、弹簧、弹簧座，上接头下端与外筒相连接，外筒外壁沿圆周开设有外沉槽，外沉槽内装有与其相匹配的伸缩翼，外沉槽上安装有压盖，外筒下端与下接头相连接，伸缩翼内侧为三个凹进的锯齿斜面，与中心管中部向上突起的三个锯齿形斜面相配合，外筒上下两头装有上密封套和下密封套形成密封，使之通过中心管的钻井液不会被泄漏，在下密封套的下方安装有弹簧，并套装在中心管的下部，弹簧下端面置于弹簧座上，弹簧座置于下接头的上台阶面上。

本实用新型结构简单，新颖独特，安装使用方便，效果好，实现了可变直径稳定器内中心管的上下导向运动，达到了钻井稳定器的特殊要求，是钻井稳定器上的创新。

附图说明

图1为本实用新型的结构剖面示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1给出，本实用新型从上至下包括上接头、外筒和下接头，外筒2内腔内装有上密封套3、中心管4、压盖5、下密封套7、弹簧8、弹簧座9，上接头1下端与外筒2相连接，外筒2外壁沿圆周开设有外沉槽，外沉槽内装有与其相匹配的伸缩翼6，外沉槽上安装有压盖5，外筒2下端与下接头10相连接，伸缩翼6内侧为三个凹进的锯齿斜面，与中心管4中部向上突起的三个锯齿形斜面相配合，外筒2上下两头装有上密封套3和下密封套7形成密封，使之通过中心管4的钻井液不会被泄漏，在下密封套7的下方安装有弹簧8，并套装在中心管4的下部，弹簧8下端面置于弹簧座9上，弹簧座9置于下接头10的上台阶面上。

为保证使用效果和使用方便，所述的上接头1为中空圆柱体，上端设有内螺纹，用于与钻柱连接，形成钻井液通道，下端设有与外筒2相连接的外螺纹。

所述的外筒2为厚壁管，上端设有与上接头1相连接的内螺纹，下端设有与下接头10连接的内螺纹。

所述的下接头10为中空圆柱体，上端设有与钻柱连接的外螺纹，下端设有与外筒2相连接的外螺纹，与钻柱连接形成钻井液通道。

所述的上密封套3和下密封套7均为金属与橡胶组合的环状密封套，上密封套3有内螺纹，与中心管4螺纹连接固定在一起，下密封套7套在中心管4的中下部，由弹簧8挤压在中心管4中下部的台阶处。

所述的中心管4为长管状结构，上部设有与上密封套3相连接的外螺纹，中部沿圆周均布有三道槽，槽内有突起的三个锯齿形斜面，紧靠中部下安装有下密封套7，对中心管4下部与外筒2之间形成的环空进行密封，当中心管4受外力影响向下运动时，可利用斜面形成的推力向外推伸缩翼6，外径变大，当中心管4向下外力消失，中心管4在下方的弹簧8力作用下向上运动时，伸缩翼6在外力作用下向内收缩，外径变小。

所述的弹簧8为柱状弹簧，弹簧座9呈环形。

所述的外沉槽沿外筒2外壁圆周均布有3个，为中间深、两端浅的结构，中间深槽和两端浅槽均为长方形，压盖5为长方形并经螺栓固定在两端浅槽上，限制伸缩翼6脱离外筒2而造成事故。

所述的伸缩翼6为长方形，短边有一向外突起的条带台阶，伸入压盖5内，用于对伸缩翼6进行限位，伸缩翼6上部与压盖5配合，可以伸出和缩回，但不能全部伸出，防止向外时掉入井中造成事故，当钻井液通过中心管4上端时，钻井液在中心管4上端处形成推力，迫使中心管4下行压缩弹簧8，同时中心管4中部的锯齿斜面下行，推动伸缩翼6向外运动，稳定器外径变大，当停止钻井液循环后，中心管4上端处推力消失，中心管4在弹簧8力的作用下上行，以及伸缩翼6外部受的向内的作用力向内运动，稳定器的最大外径变小。

本实用新型的使用情况是，将本实用新型组装完成后，接入钻柱之中，正常钻进使用钻井液，当钻井液通过钻柱到达中心管4上部时，中心管4内孔小于钻柱内孔，导致在中心管4上部形成压力，推动中心管4向下运动，中心管4中部的锯齿形与伸缩翼6上的锯齿形相作用，推动伸缩翼6向外运动，改变可变稳定器的直径，稳定器的最大外径变大，当停止钻进后，随之停止钻井液循环，中心管4上端处推力消失，中心管4在弹簧8力的作用下上行，以及伸缩翼6外部受的向内的作用力向内运动，稳定器的最大外径变小，实现正常起下钻的目的。

本实用新型结构简单，新颖独特，安装使用方便，效果好，适合于钻井作业，实现了可变直径稳定器中心管上下运动，达到了钻井可变直径稳定器变径的要求，是可变径稳定器结构上的创新，社会和经济效益显著。

技术特征：

1.一种可变直径稳定器，从上至下包括上接头、外筒和下接头，其特征在于，外筒(2)内腔内装有上密封套(3)、中心管(4)、压盖(5)、下密封套(7)、弹簧(8)、弹簧座(9)，上接头(1)下端与外筒(2)相连接，外筒(2)外壁沿圆周开设有外沉槽，外沉槽内装有与其相匹配的伸缩翼(6)，外沉槽上安装有压盖(5)，外筒(2)下端与下接头(10)相连接，伸缩翼(6)内侧为三个凹进的锯齿斜面，与中心管(4)中部向上突起的三个锯齿形斜面相配合，外筒(2)上下两头装有上密封套(3)和下密封套(7)形成密封，使之通过中心管(4)的钻井液不会被泄漏，在下密封套(7)的下方安装有弹簧(8)，并套装在中心管(4)的下部，弹簧(8)下端面置于弹簧座(9)上，弹簧座(9)置于下接头(10)的上台阶面上。

2.根据权利要求1所述的可变直径稳定器，其特征在于，所述的上接头(1)为中空圆柱体，上端设有内螺纹，用于与钻柱连接，形成钻井液通道，下端设有与外筒(2)相连接的外螺纹。

3.根据权利要求1所述的可变直径稳定器，其特征在于，所述的外筒(2)为厚壁管，上端设有与上接头(1)相连接的内螺纹，下端设有与下接头(10)连接的内螺纹。

4.根据权利要求1所述的可变直径稳定器，其特征在于，所述的下接头(10)为中空圆柱体，上端设有与钻柱连接的外螺纹，下端设有与外筒(2)相连接的外螺纹。

5.根据权利要求1所述的可变直径稳定器，其特征在于，所述的上密封套(3)和下密封套(7)均为金属与橡胶组合的环状密封套，上密封套(3)有内螺纹，与中心管(4)外螺纹连接固定在一起，下密封套(7)套在中心管(4)的中下部，由弹簧(8)挤压在中心管(4)中下部的台阶处。

6.根据权利要求1所述的可变直径稳定器，其特征在于，所述的中心管(4)为长管状结构，上部设有与上密封套(3)相连接的外螺纹，中部沿圆周均布有三道槽，三个锯齿形斜面置于槽内。

7.根据权利要求1所述的可变直径稳定器，其特征在于，所述的弹簧(8)为柱状弹簧，弹簧座(9)呈环形。

8.根据权利要求1所述的可变直径稳定器，其特征在于，所述的外沉槽沿外筒(2)外壁圆周均布有(3)个，为中间深、两端浅的结构，中间深槽和两端浅槽均为长方形，压盖(5)为长方形并经螺栓固定在两端浅槽上。

9.根据权利要求1所述的可变直径稳定器，其特征在于，所述的伸缩翼(6)为长方形，短边有一向外突起的条带台阶，伸入压盖(5)内。

技术总结
本实用新型涉及可变直径稳定器，可有效解决现有钻具稳定器现场使用难题，其解决的技术方案是，从上至下包括上接头、外筒和下接头，上接头下端与外筒相连接，外筒外壁沿圆周开设有外沉槽，外沉槽内装有与其相匹配的伸缩翼，外沉槽上安装有压盖，外筒下端与下接头相连接，伸缩翼内侧为三个凹进的锯齿斜面，与中心管中部向上突起的三个锯齿形斜面相配合，外筒上下两头装有上密封套和下密封套形成密封，在下密封套的下方安装有弹簧，并套装在中心管的下部，本实用新型结构简单，新颖独特，安装使用方便，效果好，实现了可变直径稳定器内中心管的上下导向运动，达到了钻井稳定器的特殊要求，是钻井稳定器上的创新。

技术研发人员：马诗院;冯婳;张军红;付嘉
受保护的技术使用者：济源微浪石油设备有限公司
技术研发日：2020.06.08
技术公布日：2021.04.02