CN108868608A - 一种旋转导向钻井系统的新型推靠翼 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种旋转导向钻井系统的新型推靠翼，推靠翼近钻头端的最小板厚为16.88mm；推靠翼包括，推靠翼主体、定位方销和支撑片；定位方销和支撑片通过无磁焊接，固定在推靠翼主体上。推靠翼一侧肋板形成有直槽口。推靠翼外表面形成有一条应力释放槽。有益效果是，由于减小了推靠翼近钻头端板厚，在下钻时有效避免了推靠翼近钻头端与井壁产生挂卡，提高了导向工具的井眼通过性；增加了推靠翼表面的合金覆层厚度，四个推靠翼完全张开时，导向工具最大工作外径增加，提高了导向工具的造斜能力；减小推靠翼两侧肋板直槽口数量，减小肋板的变形；在推靠翼外表面加工出应力释放槽，改善了推靠翼外表面受力环境，提高了推靠翼的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及石油仪器制造与维修技术领域；特别是涉及一种旋转导向钻井系统的新型推靠翼。
背景技术
旋转导向钻井系统的工作原理是通过导向机构偏置钻头上方的钻具，产生导向目的，从而实现对井眼轨迹的控制。根据其导向方式不同，旋转导向钻井系统可分为推靠式和指向式两种。
BH-RSS旋转导向钻井系统的导向机构由中央控制器、液压系统（轴向微型马达、液压泵、压力传感器、油囊、压力油囊、压力调节阀、压力补偿器）和四个互成90度的电磁阀、活塞及其推靠翼组成。在钻进过程中，通过计算机控制液压系统，分别打开四个电磁阀、控制活塞上行顶出推靠翼，使其支撑于井壁。同时，井壁对导向工具的反作用力产生偏置钻头钻进方向的作用，从而改变井眼轨迹。
推靠翼是其中的重要组成部分，是导向机构直接与井壁接触的部分。它负责传递液压系统的推靠力，承受来自井壁的反作用力，但现有的推靠翼近钻头端的最小板厚为20.3mm，在下钻时遇到不规则井段容易与井壁产生挂卡，增大了下钻时的摩擦阻力。造斜效果方面，现有推靠翼表面合金覆焊层厚为1mm，当四个推靠翼完全张开时，导向工具的最大工作外径为225mm，仍存在进一步提升的空间；现有推靠翼两侧肋板各分布5个直槽口，在推靠翼与井壁接触受力时，两侧肋板容易发生挤压变形。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种井眼通过性好、造斜效果好、推靠翼两侧肋板强度高的旋转导向钻井系统的新型推靠翼。
本发明所采用的技术方案是，一种旋转导向钻井系统的新型推靠翼，推靠翼近钻头端的最小板厚为16.88mm；推靠翼包括，推靠翼主体、定位方销和支撑片；所述定位方销和支撑片通过无磁焊接，固定在推靠翼主体上。
四个所述推靠翼完全张开时，导向工具的最大工作外径为227mm；所述推靠翼表面的合金覆焊层厚度为2mm。
所述推靠翼一侧肋板各分布3个直槽口，推靠翼另一侧肋板分布4个直槽口。
所述推靠翼外表面为圆弧状，并形成有一条应力释放槽。
所述推靠翼的释放槽为长650mm、宽12mm、深0.8mm。
本发明的有益效果是，由于减小了推靠翼近钻头端的板厚，在下钻时有效的避免了推靠翼近钻头端与井壁产生挂卡，提高了导向工具的井眼通过性；增加了推靠翼表面的合金覆层厚度，四个推靠翼完全张开时，导向工具的最大工作外径增加，提高了导向工具的造斜能力；减小推靠翼两侧肋板直槽口的数量，减小了肋板的变形；在推靠翼外表面加工出应力释放槽，改善了推靠翼外表面受力环境，提高了推靠翼的使用寿命。
附图说明
图1a至图1c是本发明新型推靠翼的多面视图；
图2是本发明新型推靠翼与导向工具壳体装配立体示意图。
图中：
1．推靠翼主体 2. 定位方销 3. 支撑片
11. 合金覆焊层 12. 直槽口 13. 应力释放槽。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
如图1a至1c所示，本发明一种旋转导向钻井系统的新型推靠翼，推靠翼近钻头端的最小板厚为16.88mm，相比旧式推靠翼，近钻头端板厚减小17%；四个新型推靠翼完全收回时，在近钻头一侧形成的最小外径为178.69mm，相比旧式推靠翼，外径减小13.75mm；推靠翼包括，推靠翼主体1、定位方销2和支撑片3；所述定位方销2和支撑片3通过无磁焊接，固定在推靠翼主体1上。
所述推靠翼表面的合金覆焊层11厚度为2mm，四个推靠翼完全张开时，导向工具的最大工作外径增加至227mm，提高了导向工具的造斜效果。
所述推靠翼一侧肋板分布3个直槽口12，推靠翼另一侧肋板分布4个直槽口12，由于减小推靠翼两侧肋板直槽口的数量，提高了推靠翼两侧肋板强度，减小工作时受井壁挤压产生的变形。
所述推靠翼外表面为圆弧状，并形成有一条应力释放槽13；推靠翼的释放槽为长650mm、宽12mm、深0.8mm。推靠翼的外表面在与井壁接触时，受到来自井壁的压力和摩擦阻力。由于推靠翼外表面为圆弧状，其表面的应力分布并不均匀；应力释放槽的存在可以减少局部材料产生应力集中，改善受力环境。
如图2所示，新型推靠翼与导向工具壳体上的装配过程如下：将推靠翼的定位方销装入导向工具壳体的方销孔中，微调使定位方销中的圆柱销孔与导向工具壳体的圆柱销孔对齐。然后穿入圆柱销，将推靠翼和导向工具壳体连接。最后将M10的锁紧螺钉拧入推靠翼的定位方销顶部的螺纹孔中，完成圆柱销和推靠翼的固定。
导向工具在工作过程中，通过计算机控制液压系统分别打开四个电磁阀，控制活塞上行顶出推靠翼，使其支撑于井壁。同时，井壁对导向工具的反作用力产生偏置钻头钻进方向的作用，从而实现改变井眼轨迹的作用。
值得指出的是，本发明的保护范围并不局限于上述具体实例方式，根据本发明的基本技术构思，也可用基本相同的结构，可以实现本发明的目的，只要本领域普通技术人员无需经过创造性劳动，即可联想到的实施方式，均属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种旋转导向钻井系统的新型推靠翼，其特征在于，推靠翼近钻头端的最小板厚为16.88mm；推靠翼包括，推靠翼主体、定位方销和支撑片；所述定位方销和支撑片通过无磁焊接，固定在推靠翼主体上。
2.根据权利要求1所述的旋转导向钻井系统的新型推靠翼，其特征在于，四个所述推靠翼完全张开时，导向工具的最大工作外径为227mm；所述推靠翼表面的合金覆焊层厚度为2mm。
3.根据权利要求1所述的旋转导向钻井系统的新型推靠翼，其特征在于，所述推靠翼一侧肋板各分布3个直槽口，推靠翼另一侧肋板分布4个直槽口。
4.根据权利要求1所述的旋转导向钻井系统的新型推靠翼，其特征在于，所述推靠翼外表面为圆弧状，并形成有一条应力释放槽。
5.根据权利要求1所述的旋转导向钻井系统的新型推靠翼，其特征在于，所述推靠翼的释放槽为长650mm、宽12mm、深0.8mm。
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