CN111206885B - 一种深孔钻探用防斜稳定扶正器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种深孔钻探用防斜稳定扶正器，包括上接口、下接口、扶正部、连接轴、上接口锁紧螺母和下接口锁紧螺母，连接轴设置在扶正部内，连接轴穿过扶正部，上接口通过上接口锁紧螺母固定在连接轴上，下接口通过下接口锁紧螺母固定在连接轴上，所述上接口上设置有上接口外壁、第一锥形母丝扣和第一连接轴连接丝扣，所述下接口上设置有下接口外壁、第二锥形母丝扣和第二连接轴连接丝扣，本发明结构简单，操作方便，安全可靠，可以在限制了钻杆的摆动幅度的情况下避免对孔壁进行切削，避免了在钻探过程中囊腔的形成，保证了孔壁的形态，避免了孔壁形态的复杂化，减少了钻探过程中的安全隐患，提高了钻探效率。

Description

一种深孔钻探用防斜稳定扶正器

技术领域

本发明涉及深孔钻探领域，特别涉及一种深孔钻探用防斜稳定扶正器。

背景技术

在进行深孔钻探时，当钻探的过程中孔深较大时，钻杆在孔内会产生较大幅度的摆动，造成钻孔倾斜、孔壁不规则等问题，同时也会造成钻杆弯曲变形，目前常通过在钻杆不同部位加装螺旋扶正器起到导正钻杆的作用，但是在螺旋扶正器工作中，扶正器的直径略小于钻头的直径，其在钻探过程中限制了钻杆的摆动幅度，从而达到减小孔斜的目的，但是，在钻探的过程中，扶正器与钻杆一同旋转，扶正器对孔壁进行切削会造成扶正器孔段孔径的增大形成囊腔，使孔壁形态复杂化，形成钻探安全隐患，所以我们需要一种在钻探的过程中不会对孔壁进行切削还可以限制了钻杆的摆动幅度的扶正器。

发明内容

本发明的目的是要解决上述背景技术中的问题，而提供一种深孔钻探用防斜稳定扶正器。

一种深孔钻探用防斜稳定扶正器，包括上接口、下接口、扶正部、连接轴、上接口锁紧螺母和下接口锁紧螺母，连接轴设置在扶正部内，连接轴穿过扶正部，上接口通过上接口锁紧螺母固定在连接轴上，下接口通过下接口锁紧螺母固定在连接轴上；

所述上接口上设置有上接口外壁、第一锥形母丝扣和第一连接轴连接丝扣；

所述下接口上设置有下接口外壁、第二锥形母丝扣和第二连接轴连接丝扣；

所述扶正部包括扶正部下部、数个滚柱轴、数个穿心滚柱、数个连接销、扶正部上部、两个滚柱子轴承、两个滚柱子轴承固定卡簧、数个连接螺钉，扶正部下部与扶正部上部上下对接，扶正部下部与扶正部上部通过连接销定位，扶正部下部与扶正部上部通过连接螺钉固定为一个整体，穿心滚柱通过滚柱轴转动安装在扶正部下部与扶正部上部形成的空腔内，穿心滚柱环形均布在扶正部下部与扶正部上部形成的空腔内，滚柱子轴承分别设置在扶正部上部的上端和扶正部下部的下端，滚柱子轴承通过滚柱子轴承固定卡簧轴向定位；

所述扶正部下部上设置有第一连接销孔、第一通孔、第一螺纹孔、第一滚柱子轴承固定卡簧安装槽和第一滚柱子轴承安装槽；

具体的，第一连接销孔的数量与连接销的数量相同，第一连接销孔的直径与连接销直径相同；

具体的，第一通孔环形均布于扶正部下部外壁圆周上，第一通孔的数量至少为两个；

具体的，第一螺纹孔的数量与连接螺钉数量相同，第一螺纹孔与连接螺钉配合使用；

所述穿心滚柱的数量至少为两个；

具体的，滚柱轴的数量与穿心滚柱的数量相同；

所述连接销的数量至少为两个；

所述扶正部上部上设置有第二连接销孔、第二通孔、第一沉头孔、第二滚柱子轴承固定卡簧安装槽和第二滚柱子轴承安装槽；

具体的，第二连接销孔的数量与连接销的数量相同，第二连接销孔的直径与连接销直径相同；

具体的，第二通孔环形均布于扶正部上部外壁圆周上，第二通孔的数量至少为两个，扶正部上部与扶正部下部连接后第二通孔与第一通孔形成一个大的通孔，提供钻探时产生泥浆的排出通道；

所述连接螺钉的数量至少为个。

具体的，第一沉头孔的数量与连接螺钉数量相同，第一沉头孔底部直径略大于连接螺钉螺杆的直径，第一沉头孔上部直径略大于连接螺钉螺头的直径，可以使连接螺钉穿过后拧入第一螺纹孔中；

所述滚柱子轴承分别安装于扶正部下部的第一滚柱子轴承安装槽和扶正部上部的第二滚柱子轴承安装槽中，两个滚柱子轴承固定卡簧分别安装于扶正部下部的第一滚柱子轴承固定卡簧安装槽和扶正部上部的第二滚柱子轴承固定卡簧安装槽中对滚柱子轴承进行轴向定位；

所述连接轴两端设置有外螺纹，所述连接轴上设置有圆形通孔；

所述外螺纹与第一连接轴连接丝扣、第二连接轴连接丝扣、上接口锁紧螺母和下接口锁紧螺母配合使用；

具体的，圆形通孔为钻井液的流通提供通道；

具体的，连接轴穿过扶正部上部与扶正部下部与滚柱子轴承内径过度配合连接，上接口通过第一连接轴连接丝扣螺接于连接轴上端，并通过上接口锁紧螺母锁紧，下接口螺接于连接轴下端并通过下接口锁紧螺母锁紧，连接轴与扶正部下部和扶正部上部之间设置有间隙，用以减小连接轴旋转阻力。

具体的，所述上接口上的第一锥形母丝扣为锥形螺母丝口，与上部钻杆相连接；上接口外壁呈锥形，起到限定下部构件错位移动作用；

具体的，所述下接口上的第二锥形母丝扣为锥形螺母丝口，与下部钻杆相连接，下接口外壁呈锥形，起到限定上部构件错位移动作用，保证起、下钻时扶正器的安全不脱落；

具体的，扶正部下部和扶正部上部形成的整体的外形上下呈弧形，中间段呈直线，最大直径略小于钻头直径，钻探过程中通过与孔壁的接触，限制钻杆的摆动幅度，第二通孔与第一通孔连通，钻探时允许泥浆通过；

具体的，连接轴与穿心滚柱线接触，起到隔离扶正部下部和扶正部上部和连接轴运动的作用，钻探过程中使连接轴能自由转动而扶正部不转动，连接轴与穿心滚柱之间的空隙足够保证钻井液的正常循环。

本发明的工作原理和过程：

在实际钻探时，当钻探达到一定深度需要使用扶正器进行扶正时，将上接口与上部钻杆通过第一锥形母丝扣相连接，下接口与下部钻杆通过第二锥形母丝扣相连接，然后开动钻机继续钻探即可，钻探过程中，钻杆与连接轴一同转动，钻井液可通过连接轴中心分别与第二通孔与第一通孔循环连通；滚柱子轴承、穿心滚柱将连接轴与扶正部分离，使扶正部不随连接轴转动。

本发明的有益效果：

本发明结构简单，操作方便，安全可靠，可以在限制了钻杆的摆动幅度的情况下避免对孔壁进行切削，避免了在钻探过程中囊腔的形成，保证了孔壁的形态，避免了孔壁形态的复杂化，减少了钻探过程中的安全隐患，提高了钻探效率。

附图说明

图1是本发明的立体示意图；

图2是本发明的立体示意图；

图3是本发明图2中A-A向的剖面视图；

图4是本发明图2中B-B向的剖面视图；

图5是本发明的立体示意图；

图6是本发明图5中C-C向的剖面视图；

图7是本发明图5中D-D向的剖面视图；

图8是本发明的爆炸示意图；

图9是本发明扶正部上部的立体示意图；

图10是本发明扶正部下部的立体示意图；

图11是本发明图3中E处的详细视图。

具体实施方式

请参阅图1至图11所示，一种深孔钻探用防斜稳定扶正器，包括上接口1、下接口2、扶正部3、连接轴4、上接口锁紧螺母5和下接口锁紧螺母6，连接轴4设置在扶正部3内，连接轴4穿过扶正部3，上接口1通过上接口锁紧螺母5固定在连接轴4上，下接口2通过下接口锁紧螺母6固定在连接轴4上；

所述上接口1上设置有上接口外壁11、第一锥形母丝扣12和第一连接轴连接丝扣13；

所述下接口2上设置有下接口外壁21、第二锥形母丝扣22和第二连接轴连接丝扣23；

所述扶正部3包括扶正部下部31、数个滚柱轴32、数个穿心滚柱33、数个连接销34、扶正部上部35、两个滚柱子轴承36、两个滚柱子轴承固定卡簧37、数个连接螺钉38，扶正部下部31与扶正部上部35上下对接，扶正部下部31与扶正部上部35通过连接销34定位，扶正部下部31与扶正部上部35通过连接螺钉38固定为一个整体，穿心滚柱33通过滚柱轴32转动安装在扶正部下部31与扶正部上部35形成的空腔内，穿心滚柱33环形均布在扶正部下部31与扶正部上部35形成的空腔内，滚柱子轴承36分别设置在扶正部上部35的上端和扶正部下部31的下端，滚柱子轴承36通过滚柱子轴承固定卡簧37轴向定位；

所述扶正部下部31上设置有第一连接销孔311、第一通孔312、第一螺纹孔313、第一滚柱子轴承固定卡簧安装槽314和第一滚柱子轴承安装槽315；

具体的，第一连接销孔311的数量与连接销34的数量相同，第一连接销孔311的直径与连接销34直径相同；

具体的，第一通孔312环形均布于扶正部下部31外壁圆周上，第一通孔312的数量至少为两个；

具体的，第一螺纹孔313的数量与连接螺钉38数量相同，第一螺纹孔313与连接螺钉38配合使用；

所述穿心滚柱33的数量至少为两个；

具体的，滚柱轴32的数量与穿心滚柱33的数量相同；

所述连接销34的数量至少为两个；

所述扶正部上部35上设置有第二连接销孔351、第二通孔352、第一沉头孔353、第二滚柱子轴承固定卡簧安装槽354和第二滚柱子轴承安装槽355；

具体的，第二连接销孔351的数量与连接销34的数量相同，第二连接销孔351的直径与连接销34直径相同；

具体的，第二通孔352环形均布于扶正部上部35外壁圆周上，第二通孔352的数量至少为两个，扶正部上部35与扶正部下部31连接后第二通孔352与第一通孔312形成一个大的通孔，提供钻探时产生泥浆的排出通道；

所述连接螺钉38的数量至少为4个。

具体的，第一沉头孔353的数量与连接螺钉38数量相同，第一沉头孔353底部直径略大于连接螺钉38螺杆的直径，第一沉头孔353上部直径略大于连接螺钉38螺头的直径，可以使连接螺钉38穿过后拧入第一螺纹孔313中；

所述滚柱子轴承36分别安装于扶正部下部31的第一滚柱子轴承安装槽315和扶正部上部35的第二滚柱子轴承安装槽355中，两个滚柱子轴承固定卡簧37分别安装于扶正部下部31的第一滚柱子轴承固定卡簧安装槽314和扶正部上部35的第二滚柱子轴承固定卡簧安装槽354中对滚柱子轴承36进行轴向定位；

所述连接轴4两端设置有外螺纹41，所述连接轴4上设置有圆形通孔42；

所述外螺纹41与第一连接轴连接丝扣13、第二连接轴连接丝扣23、上接口锁紧螺母5和下接口锁紧螺母6配合使用；

具体的，圆形通孔42为钻井液的流通提供通道；

具体的，连接轴4穿过扶正部上部35与扶正部下部31与滚柱子轴承36内径过度配合连接，上接口1通过第一连接轴连接丝扣13螺接于连接轴4上端，并通过上接口锁紧螺母5锁紧，下接口2螺接于连接轴4下端并通过下接口锁紧螺母6锁紧，连接轴4与扶正部下部31和扶正部上部35之间设置有间隙7，用以减小连接轴4旋转阻力。

具体的，所述上接口1上的第一锥形母丝扣12为锥形螺母丝口，与上部钻杆相连接；上接口外壁11呈锥形，起到限定下部构件错位移动作用；

具体的，所述下接口2上的第二锥形母丝扣22为锥形螺母丝口，与下部钻杆相连接，下接口外壁11呈锥形，起到限定上部构件错位移动作用，保证起、下钻时扶正器的安全不脱落；

具体的，扶正部下部31和扶正部上部35形成的整体的外形上下呈弧形，中间段呈直线，最大直径略小于钻头直径，钻探过程中通过与孔壁的接触，限制钻杆的摆动幅度，第二通孔352与第一通孔312连通，钻探时允许泥浆通过；

具体的，连接轴4与穿心滚柱33线接触，起到隔离扶正部下部31和扶正部上部35和连接轴4运动的作用，钻探过程中使连接轴4能自由转动而扶正部3不转动，连接轴4与穿心滚柱33之间的空隙足够保证钻井液的正常循环。

本发明的工作原理和过程：

请参阅图1至图11所示，在实际钻探时，当钻探达到一定深度需要使用扶正器进行扶正时，将上接口1与上部钻杆通过第一锥形母丝扣12相连接，下接口2与下部钻杆通过第二锥形母丝扣22相连接，然后开动钻机继续钻探即可。钻探过程中，钻杆与连接轴4一同转动，钻井液可通过连接轴4中心分别与第二通孔352与第一通孔312循环连通；滚柱子轴承36、穿心滚柱33将连接轴4与扶正部3分离，使扶正部3不随连接轴4转动。

Claims (4)

1.一种深孔钻探用防斜稳定扶正器，其特征在于：包括上接口(1)、下接口(2)、扶正部(3)、连接轴(4)、上接口锁紧螺母(5)和下接口锁紧螺母(6)，连接轴(4)设置在扶正部(3)内，连接轴(4)穿过扶正部(3)，上接口(1)通过上接口锁紧螺母(5)固定在连接轴(4)上，下接口(2)通过下接口锁紧螺母(6)固定在连接轴(4)上；

所述上接口(1)上设置有上接口外壁(11)、第一锥形母丝扣(12)和第一连接轴连接丝扣(13)；

所述下接口(2)上设置有下接口外壁(21)、第二锥形母丝扣(22)和第二连接轴连接丝扣(23)；

所述扶正部(3)包括扶正部下部(31)、数个滚柱轴(32)、数个穿心滚柱(33)、数个连接销(34)、扶正部上部(35)、两个滚柱子轴承(36)、两个滚柱子轴承固定卡簧(37)、数个连接螺钉(38)，扶正部下部(31)与扶正部上部(35)上下对接，扶正部下部(31)与扶正部上部(35)通过连接销(34)定位，扶正部下部(31)与扶正部上部(35)通过连接螺钉(38)固定为一个整体，穿心滚柱(33)通过滚柱轴(32)转动安装在扶正部下部(31)与扶正部上部(35)形成的空腔内，穿心滚柱(33)环形均布在扶正部下部(31)与扶正部上部(35)形成的空腔内，滚柱子轴承(36)分别设置在扶正部上部(35)的上端和扶正部下部(31)的下端，滚柱子轴承(36)通过滚柱子轴承固定卡簧(37)轴向定位；

所述扶正部下部(31)上设置有第一连接销孔(311)、第一通孔(312)、第一螺纹孔(313)、第一滚柱子轴承固定卡簧安装槽(314)和第一滚柱子轴承安装槽(315)；

所述扶正部上部(35)上设置有第二连接销孔(351)、第二通孔(352)、第一沉头孔(353)、第二滚柱子轴承固定卡簧安装槽(354)和第二滚柱子轴承安装槽(355)；

所述滚柱子轴承(36)分别安装于扶正部下部(31)的第一滚柱子轴承安装槽(315)和扶正部上部(35)的第二滚柱子轴承安装槽(355)中，两个滚柱子轴承固定卡簧(37)分别安装于扶正部下部(31)的第一滚柱子轴承固定卡簧安装槽(314)和扶正部上部(35)的第二滚柱子轴承固定卡簧安装槽(354)中对滚柱子轴承(36)进行轴向定位；

所述连接轴(4)两端设置有外螺纹(41)，所述连接轴(4)上设置有圆形通孔(42)；

所述外螺纹(41)与第一连接轴连接丝扣(13)、第二连接轴连接丝扣(23)、上接口锁紧螺母(5)和下接口锁紧螺母(6)配合使用。

2.根据权利要求1所述的一种深孔钻探用防斜稳定扶正器，其特征在于：所述穿心滚柱(33)的数量至少为两个。

3.根据权利要求1所述的一种深孔钻探用防斜稳定扶正器，其特征在于：所述连接销(34)的数量至少为两个。

4.根据权利要求1所述的一种深孔钻探用防斜稳定扶正器，其特征在于：所述连接螺钉(38)的数量至少为4个。