一种可变造斜率钻铤的制作方法

1.本实用新型属于石油钻井技术领域，具体为一种可变造斜率钻铤。


背景技术：

2.现有定向井作业过程中会使用直径一定的扶正器作业，而一旦扶正器和下部钻具的尺寸固定以后，该下部钻具组合的造斜率就固定了。而随着钻遇地层发生了变化，复合钻工况下单一造斜率趋势的扶正器钻具就不适应了。现场作业过程中就不得不起钻更换调整扶正器，以高边复合钻过程中的造斜率。
3.目前市面上也开发出了一些可变外径的扶正器，他们采用机械式结构，往往具有2-3档可调，能缓解一部分问题，但是其触发切换过程通过投球的方式，而这种方式不可靠，并且而2-3级可调也无法满足太多场景。
4.申请号为cn201520363730.8的专利中公开了一种扶正器，其采用的技术方案为“本体，其沿一轴线延伸；套设在所述本体上的滚轮座，所述滚轮座能绕所述本体的轴线旋转，所述滚轮座的外侧设置有能绕一轴心转动的滚轮，该轴心垂直于所述本体的轴线，所述滚轮的外缘超出所述本体的外缘。本扶正器的侧壁上设有滚轮，其能够使作业管柱和套管之间的滑动摩擦转化为滚动摩擦，降低了下井和起出工具时的磨阻，大幅减少了管柱和套管的磨损；其次，本扶正器的上接头和滚轮座之间采用旋转结构，滚轮座可以绕上接头作周向转动”这种结构的钻铤依赖于扶正器才能正常工作。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种可变造斜率钻铤，以解决背景技术中提出现有的钻铤不能满足大多数场景且需要搭配扶正器才能够使用。
6.为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
7.一种可变造斜率钻铤，包括钻铤的本体，本体的一侧设置有母扣，另一侧设置有公扣；本体上靠近公扣的一侧的圆周方向上还设置有若干安装口，本体上位于每一个安装口的一侧均设置有放置口；
8.安装口内活动设置有变径块，放置口内设置有液压伸缩装置；液压伸缩装置的伸缩杆上连接有活动板，活动板能够穿透至安装口内，活动板远离液压伸缩装置的一侧倾斜设置；变径块的底部倾斜设置，且变径块与活动板配合；变径块还通过弹簧与安装口底部连接；
9.放置口内还设置有控制装置，控制装置与液压伸缩装置连接，控制装置用于控制液压伸缩装置的伸出量；放置口上设置有盖板，盖板与本体通过螺栓连接。
10.进一步地，液压伸缩装置的伸缩杆上固接有连接板，活动板与连接板可拆卸连接，活动板通过连接板与液压伸缩装置的伸缩杆连接。
11.进一步地，活动板设置有两个，两个活动板对称设置在连接板的两侧。
12.进一步地，活动板远离液压伸缩装置的一侧的倾斜角度为15
°
；变径块底部的倾斜
角度为15
°
。
13.进一步地，变径块的底部设置有安装台，弹簧与安装台连接，弹簧通过安装台与变径块连接。
14.进一步地，液压伸缩装置上设置有泄压阀。
15.进一步地，泄压阀采用机械式泄压阀。
16.进一步地，公头为圆台形结构，母头为与公头配合的圆台形内腔结构。
17.进一步地，钻铤上至少设置有四个安装口，每一个安装口内均设置有变径块。
18.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
19.活动设置在安装口内的变径块能够通过液压伸缩装置的顶动而伸出一段距离，从而实现方便调节。
20.活动板的设计能够通过控制液压伸缩装置的伸缩杆的伸出长度来改变变径块的伸出长度，使得变径块的伸出长度可控且可靠。在变径块的伸出可控且可靠之后使得本实用新型能够适用于更多更复杂的环境，从而有效提升本实用新型的适用性。
21.控制装置用于控制液压伸缩装置中的液压油的供给，使得液压伸缩装置能够保持液压油的供应，从而使得变径块的位置固定，防止变径块松动。
22.液压伸缩装置将活动板拉回后，弹簧能够将变径块拉回至安装口内，可有效防止因为变径块没有及时缩回而出现卡钻的情况。
23.由于采用了液压伸缩装置来将变径块顶出的这种方式使得变径块的伸出长度容易调节，可保证变径块的伸出长度与转动速度相匹配，防止出现卡钻。
附图说明
24.图1为本实用新型的总体结构示意图；
25.图2为本实用新型的内部结构示意图；
26.图3为图2的a处局部放大示意图；
27.图4为本实用新型的活动板结构示意图。
28.图中标记：1-本体，2-变径块，3-安装口，4-公头，5-母头，6-液压伸缩装置，7-弹簧，8-盖板，9-活动板，10-连接板，11-控制装置，12-放置口，13-安装台。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.实施例
31.一种可变造斜率钻铤，包括钻铤的本体1，本体1的一侧设置有母扣，另一侧设置有公扣；本体1上靠近公扣的一侧的圆周方向上还设置有若干安装口3，本体1上位于每一个安装口3的一侧均设置有放置口12；在本实施例中所采用的钻铤的外径为171.45mm，内径为83mm，保证钻铤的侧壁上能够开槽安装零部件。
32.安装口3内活动设置有变径块2，放置口12内设置有液压伸缩装置6；液压伸缩装置
6的伸缩杆上连接有活动板9，活动板9能够穿透至安装口3内，活动板9远离液压伸缩装置6的一侧倾斜设置；变径块2的底部倾斜设置，且变径块2与活动板9配合；变径块2还通过弹簧7与安装口3底部连接；在液压伸缩装置6处于收缩状态时，变径块2能够完全位于安装口3的内部。
33.放置口12内还设置有控制装置11，控制装置11与液压伸缩装置6连接，控制装置11用于控制液压伸缩装置6的伸出量；放置口12上设置有盖板8，盖板8与本体1通过螺栓连接。
34.具体的，活动设置在安装口3内的变径块2能够通过液压伸缩装置6的顶动而伸出一段距离，更具体的，液压伸缩装置6的伸缩杆伸出时带动活动板9向安装口3运动，活动板9上的倾斜部分与变径块2上的倾斜部分配合，随着活动板9的伸入，活动板9上的倾斜面给变径块2上的倾斜面产生竖向分力，从而使得变径块2向外运动。变径块2伸出的长度用于钻孔。为保证钻铤能够适应不同的地质环境，变径块2应该能够调节不同的伸出长度。本实用新型的控制装置11用于控制液压伸缩装置6中的液压油的供给，使得液压伸缩装置6能够保持液压油的供应，从而使得变径块2的位置固定，防止变径块2松动。硬质合金钢材料制成的变径块2能够有效防止变径块2因摩擦受力后出现破损等问题。在液压伸缩装置6失力后伸缩杆缩回，弹簧7将变径块2拉回至安装口3内。由于采用了液压伸缩装置6来将变径块2顶出，使得变径块2的伸出容易调节，因为在实际的使用中，变径块2的伸出长度与转动速度相匹配，为了保证转动顺畅性，防止出现卡钻，应保证转速越慢变径块2的伸出长度越短。在实际使用时，变径块2通过工程师在下钻前根据实际测量的数值进行实际调节。盖板8通过螺钉与钻铤的本体1连接，盖板8的设计一方面方便封堵放置口12，放置钻孔时的泥浆等杂质进入到放置口12内影响控制装置11或者液压伸缩装置6的正常工作。另一方面是为了方便打开放置口12对放置口12内部的控制装置11以及液压伸缩装置6进行检修。
35.在一个优选实施例中，钻铤上至少设置五个控制档位，每个档位对应钻铤的转速以及变径块2的伸出长度。在实际的使用中，变径块2伸出后就需要固定，那么就要保证变径块2的伸出长度的调节是多变的，也就是控制档位越多越好，但是档位越多也就更加复杂，对变径块2的安装以及布置存在巨大的挑战，本实用新型根据钻铤的实际大小优化为至少五个控制档位，能够保证本实用新型的钻铤适应不同的地质环境。本实用新型所采用的具体档位为：
36.一档，钻铤转速为60转/分，变径块22伸出1厘米；
37.二档，钻铤转速为65转/分，变径块22伸出1.5厘米；
38.三挡，钻铤转速为70转/分，变径块22伸出1.75厘米；
39.四档，钻铤转速为75转/分，变径块22伸出2厘米；
40.五档，钻铤转速为80转/分，变径块22伸出2.25厘米。
41.以上数据均为本实用新型在实际使用中根据实际的使用情况进行计算后得出的合理数值，能够有效简化下钻前的配置时间，使得工作人员根据实际使用的需要来选择合适的档位进行控制。五个档位即可满足多种的地质环境需要，能够在不增加钻铤的结构的大小的情况下进行布置，具有适用性。
42.在一个优选实施例中，液压伸缩装置6的伸缩杆上固接有连接板10，活动板9与连接板10可拆卸连接，活动板9通过连接板10与液压伸缩装置6的伸缩杆连接。具体的，活动板9与连接板10通过螺钉连接，连接板10的设计便于拆装活动板9，方便检修活动板9，在活动
板9出现问题的时候方便更换活动板9。
43.在一个优选实施例中，活动板9设置有两个，两个活动板9对称设置在连接板10的两侧。这样设计的活动板9是为了保证活动板9在推动变径块2向外运动的时候变径块2靠近中间位置的底部具有一个空间，此空间用于安装弹簧7，弹簧7应采用拉伸弹簧7。
44.在一个优选实施例中，活动板9远离液压伸缩装置6的一侧的倾斜角度为15
°
；变径块2底部的倾斜角度为15
°
。过大的倾斜角度会导致活动板9难以推动变径块2向外运动，而过小的角度会导致变径块2的移动范围较小，15
°
左右的角度即能够方便活动板9推动变径块2还能够保证变径块2的活动范围。
45.在一个优选实施例中，变径块2的底部设置有安装台13，弹簧7与安装台13连接，弹簧7通过安装台与变径块2连接。由于变径块2的底部倾斜设置的，在安装弹簧7的时候不太方便，因此设置了安装台13，安装台13的设计方便安装弹簧7。
46.在一个优选实施例中，液压伸缩装置6上设置有泄压阀。更具体的，泄压阀采用机械式泄压阀(例如a28x-16t/25t)。泄压阀用于防止出现卡钻的情况，由于采用了液压伸缩装置6，在出现卡钻时不容易及时向内缩回，在使用了泄压阀之后，当发生卡钻后强行上提钻具时，液压伸缩装置6内的压力上升，机械式泄压阀感知到液压伸缩装置6内的压力达到限压力则立即泄压，以方便变径块22缩回。
47.在一个优选实施例中，公头4为圆台形结构，母头5为与公头4配合的圆台形内腔结构。公头44与母头55的设计便于钻铤连接，其他与钻铤连接的装置上也通过设置与公头44或者母头55相配合的结构来进行连接(例如钻铤与钻铤之间的连接以及钻铤与底部钻具的连接)。圆台形的结构则便于连接对位。
48.在一个优选实施例中，钻铤上至少设置有四个安装口3，每一个安装口3内均设置有变径块2。具体的，本实施例中设置了四个变径块2，四个变径块2的设计使得在钻铤上每隔45度就有一个变径块2，能够有效保证钻铤的稳定性。
49.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
50.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
51.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种可变造斜率钻铤，其特征在于：包括钻铤的本体(1)，本体(1)的一侧设置有母扣，另一侧设置有公扣；本体(1)上靠近公扣的一侧的圆周方向上还设置有若干安装口(3)，本体(1)上位于每一个安装口(3)的一侧均设置有放置口(12)；安装口(3)内活动设置有变径块(2)，放置口(12)内设置有液压伸缩装置(6)；液压伸缩装置(6)的伸缩杆上连接有活动板(9)，活动板(9)能够穿透至安装口(3)内，活动板(9)远离液压伸缩装置(6)的一侧倾斜设置；变径块(2)的底部倾斜设置，且变径块(2)与活动板(9)配合；变径块(2)还通过弹簧(7)与安装口(3)底部连接；放置口(12)内还设置有控制装置(11)，控制装置(11)与液压伸缩装置(6)连接，控制装置(11)用于控制液压伸缩装置(6)的伸出量；放置口(12)上设置有盖板(8)，盖板(8)与本体(1)通过螺栓连接。2.根据权利要求1所述的一种可变造斜率钻铤，其特征在于：液压伸缩装置(6)的伸缩杆上固接有连接板(10)，活动板(9)与连接板(10)可拆卸连接，活动板(9)通过连接板(10)与液压伸缩装置(6)的伸缩杆连接。3.根据权利要求2所述的一种可变造斜率钻铤，其特征在于：活动板(9)设置有两个，两个活动板(9)对称设置在连接板(10)的两侧。4.根据权利要求1所述的一种可变造斜率钻铤，其特征在于：活动板(9)远离液压伸缩装置(6)的一侧的倾斜角度为15
°
；变径块(2)底部的倾斜角度为15
°
。5.根据权利要求1所述的一种可变造斜率钻铤，其特征在于：变径块(2)的底部设置有安装台(13)，弹簧(7)与安装台(13)连接，弹簧(7)通过安装台与变径块(2)连接。6.根据权利要求1所述的一种可变造斜率钻铤，其特征在于：液压伸缩装置(6)上设置有泄压阀。7.根据权利要求6所述的一种可变造斜率钻铤，其特征在于：泄压阀采用机械式泄压阀。8.根据权利要求1所述的一种可变造斜率钻铤，其特征在于：公头(4)为圆台形结构，母头(5)为与公头(4)配合的圆台形内腔结构。9.根据权利要求1所述的一种可变造斜率钻铤，其特征在于：钻铤上至少设置有四个安装口(3)，每一个安装口(3)内均设置有变径块(2)。

技术总结
本实用新型公开了一种可变造斜率钻铤，本体上设置有放置口与安装口；安装口内活动设置有变径块，放置口内设置有液压伸缩装置；液压伸缩装置的伸缩杆上连接有活动板，活动板能够穿透至安装口内，活动板远离液压伸缩装置的一侧倾斜设置；变径块的底部倾斜设置，且变径块与活动板配合；变径块还通过弹簧与安装口底部连接；放置口内还设置有控制装置，控制装置与液压伸缩装置连接，控制装置用于控制液压伸缩装置的伸出量；放置口上设置有盖板，盖板与本体通过螺栓连接。通过这种设计的钻铤能够方便控制变径块的伸缩，液压伸缩装置的设计能够方便固定钻铤的位置，从而使得钻铤能够适用于不同的环境。弹簧的设计能够防止卡钻。弹簧的设计能够防止卡钻。弹簧的设计能够防止卡钻。


技术研发人员：崔振华
受保护的技术使用者：宏华油气工程技术服务有限公司
技术研发日：2022.12.30
技术公布日：2023/7/23