CN109441374A - 能随钻扩眼的钻具稳定器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及油田钻井工具技术领域,是一种能随钻扩眼的钻具稳定器,包括外筒、扶正切削块和触发驱动组件,外筒上沿圆周间隔分布有至少三个内外贯通的导向窗,每个导向窗的两个立面上均分布有至少一个向外上方倾斜的导向槽,每个导向窗内侧均设有扶正切削块,对应每个导向槽位置的扶正切削块上均设有导向凸棱,导向凸棱位于对应的导向槽内且能沿导向槽上下滑移,扶正切削块的外侧分布有藏入外筒外轮廓内的扩眼切削齿。本发明通过向外上方倾斜的导向槽的设置可使扶正切削块能向外上方移动和复位,进而可在扩眼切削齿露出于外筒外轮廓的外侧时能进行扩眼切削齿完成扩眼作业,且可在扩眼切削齿将藏入外筒外轮廓内时进行后续的井下作业。

Description

能随钻扩眼的钻具稳定器
技术领域
本发明涉及油田钻井工具技术领域,是一种能随钻扩眼的钻具稳定器。
背景技术
在油气田钻井施工中可能会遇到井眼缩径,或后期完井方案更改需要扩大井眼的施工,在遇到这种情况时,常规需要将钻具全部起出井口,安装特殊的扩眼工具进行扩眼,扩眼施工结束后再将钻具起出,进行下部作业,这样将浪费大量的时间,可能造成井下复杂,影响整个钻井施工。
发明内容
本发明提供了一种能随钻扩眼的钻具稳定器,克服了上述现有技术之不足,其能有效解决现有钻井工具无法进行扩眼作业,在扩眼作业时需将钻具起出井口后再安装扩眼工具,操作繁琐,费时费力,易影响整个钻井施工的问题。
本发明的技术方案是通过以下措施来实现的:一种能随钻扩眼的钻具稳定器,包括外筒、扶正切削块和触发驱动组件,外筒上沿圆周间隔分布有至少三个内外贯通的导向窗,每个导向窗的两个立面上均分布有至少一个向外上方倾斜的导向槽,每个导向窗内侧均设有扶正切削块,对应每个导向槽位置的扶正切削块上均设有导向凸棱,导向凸棱位于对应的导向槽内且能沿导向槽上下滑移,扶正切削块的外侧分布有藏入外筒外轮廓内的扩眼切削齿,扩眼切削齿在扶正切削块上行后能在露出于外筒外轮廓的外侧;外筒内设有触发驱动组件,触发驱动组件能在外力触发后使所有扶正切削块同步上行,且能在外力再次触发后使所有扶正切削块同步复位,触发驱动组件的中部设有上下贯通的流通通道。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进:
上述触发驱动组件可包括芯轴、端部弹性限位组件和激发换挡组件,外筒的上部内侧固定安装有芯轴,芯轴的中部设有上下贯通的中心通孔,芯轴的上部外侧设有位于外筒内侧的端部弹性限位组件,端部弹性限位组件上设有能对所有扶正切削块的上端进行限位的上端限位部,上端限位部在受到向上的外力时能上行且能在向上的外力消失后复位;芯轴下部外侧设有位于外筒内侧的激发换挡组件,激发换挡组件上设有能对所有扶正切削块的下端进行限位的下端限位部,激发换挡组件的中部设有上下贯通的过液通道,过液通道与中心通孔连通且两者共同形成流通通道,所述激发换挡组件能产生周期性档位切换,激发换挡组件的一次周期性档位切换按照切换顺序依次为切换档、高位档、切换档和低位档,将激发换挡组件在切换档时下端限位部的位置称为切换位,将激发换挡组件在高位档时下端限位部的位置称为高档位,将激发换挡组件在低位档时下端限位部的位置称为低档位,切换位低于低档位,低档位低于高档位,在下端限位部不高于低档位时扩眼切削齿藏入外筒内,在下端限位部不低于高档位时扩眼切削齿露出于外筒外部。
上述端部弹性限位组件可包括上弹簧和推环,外筒的上部内侧固定安装有上接头,芯轴的上端外侧与上接头的下端内侧固定安装在一起,芯轴的中部外侧套装有推环,对应上接头下端与推环之间位置的芯轴与外筒之间设有上弹簧,上端限位部为上挡块,每个扶正切削块的上部均固定安装有上挡块,上挡块包括外接部和内限块,外接部位于对应的导向窗内且位于推环的外侧,外接部与对应的扶正切削块固定安装在一起,外接部的下端内侧固定有抵在推环下端面上的内限块。
上述外接部可包括卡位部和连接部,卡位部的内端底面与连接部的上端固定在一起,扶正切削块的上端内侧设有上凹槽,连接部嵌入上凹槽内并与扶正切削块通过销钉固定安装在一起,扶正切削块的上端抵在卡位部的底面上,连接部的下端内侧固定有内限块。
上述激发换挡组件可包括滑套和下弹簧,滑套的中部形成上下贯通的过液通道,对应扶正切削块下方位置的滑套的中部外侧设有外环台,滑套的上部外侧设有座于外环台上的下端限位部,外筒的下部内侧设有位于外环台下方的内环台,对应外环台与内环台之间位置的滑套与外筒之间设有下弹簧,滑套的下端固定有位于内环台内侧的笼形球座,笼形球座呈弹簧夹头状;外环台的外侧设有凹槽式旋转导向轨道,凹槽式旋转导向轨道的上环形轮廓称为上齿圈,凹槽式旋转导向轨道的下环形轮廓称为下齿圈,上齿圈和下齿圈之间形成凹槽式旋转导向轨道;上齿圈包括连续分布且齿尖向下的上棘齿,每两相邻的上棘齿均连接在一起且连接处形成复位槽;下齿圈包括呈周期性交替分布的长槽和短槽,短槽底端高于长槽底端,每两相邻的长槽和短槽均连接在一起且连接处形成齿尖向上的下棘齿,下棘齿与上棘齿数量相同且两者呈交错对应分布;外筒上安装有导向销,导向销的内端位于其中一个短槽内,在滑套相对导向销产生轴向位移时,上棘齿能与相应的下棘齿配合驱动导向销通过对应的复位槽在长槽和短槽之间进行位置切换。
上述外筒可包括由上至下依次安装在一起的本体、连接短节和下接头,本体的上部内侧固定安装有上接头,导向窗位于本体上,内环台位于下接头的中部内侧,导向销安装于连接短节上,下接头的下部外侧固定安装有下部钻具,下部钻具内侧限位安装有位于下接头下方的钻具滤子。
上述可将旋转至正前方的下棘齿称为下参照齿,将位于下参照齿右侧且与之相邻的长槽或短槽称为下参照槽,将位于下参照齿右侧且与之相邻的上棘齿称为上参照齿,将位于上参照齿左侧且与之相邻的复位槽称为上参照槽,下参照齿的齿尖位于上参照槽的右侧,上参照齿的齿尖位于下参照槽的右侧。
上述下端限位部可包括下挡块和内环套,内环套套装在滑套外侧并座于外环台上,每个扶正切削块的下部均设有下挡块,下挡块包括导向块和卡位块,导向块的顶面呈向外下方倾斜状,导向块的内端顶面固定有卡位块,扶正切削块位于对应的卡位块外侧,扶正切削块的下端设有与导向块适配的下凹槽,导向块的上部卡入下凹槽内,导向块套装于导向窗下部内侧,导向块位于内环套外侧且两者通过销钉固定安装在一起。
上述笼形球座可呈上宽下窄的锥台状,笼形球座的上端与滑套的下端固定在一起,笼形球座呈上宽下窄的锥台状,笼形球座的下部通过沿圆周分布的不少于两个的开口槽分隔成与开口槽数量相同的夹持爪片,每个夹持爪片的下部内侧均固定有内定位块,每个夹持爪片的下部外侧均固定有外定位块,每两相邻的夹持爪片均贴合在一起,所有外定位块的外侧面均与内环台的内壁贴合。
上述对应每个扶正切削块位置的外筒上均可设有外凸部,外凸部的中部设有导向窗,每两相邻的外凸部之间形成连通通道,外凸部的外侧面呈圆弧状,所有外凸部的外侧面均可位于同一圆柱面上。
本发明结构合理而紧凑,通过向外上方倾斜的导向槽的设置可使扶正切削块能向外上方移动和复位,进而可在扩眼切削齿露出于外筒外轮廓的外侧时能进行扩眼切削齿完成扩眼作业,且可在扩眼切削齿将藏入外筒外轮廓内时进行后续的井下作业,具有操作简单,使用方便,省时省力,便捷高效的特点,通过激活球的作用,可在滑套相对导向销产生轴向位移时,上棘齿能与相应的下棘齿配合驱动导向销通过对应的复位槽在长槽和短槽之间进行位置切换,确保扩眼切削齿露出和藏入切换的稳定性。
附图说明
附图1为本发明最佳实施例在激发换挡组件为低位档状态下的上半部的主视剖视结构示意图。
附图2为本发明最佳实施例在激发换挡组件为低位档状态下的下半部的主视剖视结构示意图。
附图3为本发明最佳实施例在激发换挡组件为高位档状态下的上半部的主视结构示意图。
附图4为附图3中A处的左视剖视放大结构示意图。
附图5为附图3的俯视结构示意图。
附图6为附图1中扶正切削块的立体结构示意图。
附图7为附图1中上挡块的立体结构示意图。
附图8为附图1中下挡块的立体结构示意图。
附图9为附图1中凹槽式旋转导向轨道在展开状态下的局部结构示意图。
附图中的编码分别为:1为扶正切削块,2为导向窗,3为导向槽,4为导向凸棱,5为扩眼切削齿,6为流通通道,7为芯轴,8为上弹簧,9为推环,10为上接头,11为内限块,12为卡位部,13为连接部,14为上凹槽,15为销钉,16为滑套,17为下弹簧,18为外环台,19为内环台,20为凹槽式旋转导向轨道,21为上棘齿,22为复位槽,23为长槽,24为短槽,25为下棘齿,26为导向销,27为本体,28为连接短节,29为下接头,30为下部钻具,31为钻具滤子,32为下参照齿,33为下参照槽,34为上参照齿,35为上参照槽,37为内环套,38为导向块,39为卡位块,40为下凹槽,41为夹持爪片,42为内定位块,43为外定位块,44为外凸部,45为连通通道。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制,可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
在本发明中,为了便于描述,各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的,如:前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述:
如附图1、2所示,该能随钻扩眼的钻具稳定器包括外筒、扶正切削块1和触发驱动组件,外筒上沿圆周间隔分布有至少三个内外贯通的导向窗2,每个导向窗2的两个立面上均分布有至少一个向外上方倾斜的导向槽3,每个导向窗2内侧均设有扶正切削块1,对应每个导向槽3位置的扶正切削块1上均设有导向凸棱4,导向凸棱4位于对应的导向槽3内且能沿导向槽3上下滑移,扶正切削块1的外侧分布有藏入外筒外轮廓内的扩眼切削齿5,扩眼切削齿5在扶正切削块1上行后能露出于外筒外轮廓的外侧;外筒内设有触发驱动组件,触发驱动组件能在外力触发后使所有扶正切削块1同步上行,且能在外力再次触发后使所有扶正切削块1同步复位,触发驱动组件的中部设有上下贯通的流通通道6。本发明可代替常规的钻具稳定器使用,或者连接在钻具组合的其他部位;使用时,可将本发明接入管串中,并下入井内的预设位置,当施工中出现需要进行扩眼作业时,井该钻具稳定器提至上层套管内,通过向触发驱动组件施加外力可使所有扶正切削块1同步上行,此时扩眼切削齿5将露出于外筒外轮廓的外侧,可通过管串带动扶正切削块1能通过扩眼切削齿5完成扩眼作业;当扩眼作业完成后,可通过向触发驱动组件再次施加外力使所有扶正切削块1同步下行,此时扩眼切削齿5将藏入外筒外轮廓内,便于进行后续的井下作业;本发明结构合理而紧凑,通过向外上方倾斜的导向槽3的设置可使扶正切削块1能向外上方移动和复位,进而可在扩眼切削齿5露出于外筒外轮廓的外侧时能进行扩眼切削齿5完成扩眼作业,且可在扩眼切削齿5将藏入外筒外轮廓内时进行后续的井下作业。
可根据实际需要,对上述能随钻扩眼的钻具稳定器作进一步优化或/和改进:
如附图1、2所示,触发驱动组件包括芯轴7、端部弹性限位组件和激发换挡组件,外筒的上部内侧固定安装有芯轴7,芯轴7的中部设有上下贯通的中心通孔,芯轴7的上部外侧设有位于外筒内侧的端部弹性限位组件,端部弹性限位组件上设有能对所有扶正切削块1的上端进行限位的上端限位部,上端限位部在受到向上的外力时能上行且能在向上的外力消失后复位;芯轴7下部外侧设有位于外筒内侧的激发换挡组件,激发换挡组件上设有能对所有扶正切削块1的下端进行限位的下端限位部,激发换挡组件的中部设有上下贯通的过液通道,过液通道与中心通孔连通且两者共同形成流通通道6,所述激发换挡组件能产生周期性档位切换,激发换挡组件的一次周期性档位切换按照切换顺序依次为切换档、高位档、切换档和低位档,将激发换挡组件在切换档时下端限位部的位置称为切换位,将激发换挡组件在高位档时下端限位部的位置称为高档位,将激发换挡组件在低位档时下端限位部的位置称为低档位,切换位低于低档位,低档位低于高档位,在下端限位部不高于低档位时扩眼切削齿5藏入外筒内,在下端限位部不低于高档位时扩眼切削齿5露出于外筒外部。由此可通过触发激发换挡组件控制下端限位部的位置,当激发换挡组件由低档位经过切换档的过渡切换至高位档时,下端限位部将带动扶正切削块1上行,此时上端限位部将在扶正切削块1向上的作用力而上行,当激发换挡组件由高档位经过切换档的过渡切换至低位档时,上端限位部受到的向上的作用力将消失而复位,并推动扶正切削块1下行至恢复原位;由此可通过上端限位部和下端限位部共同对扶正切削块1起到限位,使其满足位移需求。
端部弹性限位组件包括上弹簧8和推环9,外筒的上部内侧固定安装有上接头10,芯轴7的上端外侧与上接头10的下端内侧固定安装在一起,芯轴7的中部外侧套装有推环9,对应上接头10下端与推环9之间位置的芯轴7与外筒之间设有上弹簧8,上端限位部为上挡块,每个扶正切削块1的上部均固定安装有上挡块,上挡块包括外接部和内限块11,外接部位于对应的导向窗2内且位于推环9的外侧,外接部与对应的扶正切削块1固定安装在一起,外接部的下端内侧固定有抵在推环9下端面上的内限块11。使用过程中,由于导向槽3呈向外上方倾斜的,当扶正切削块1上行时,其会带动上挡块同步上行并向外侧移动,外接部应在上行至极限位置使能通过导向窗2顶面限位,此时内限块11的内端应抵在推环9下端面上;由此可通过上挡块对扶正切削块1起到上端限位,当扶正切削块1上行时将推动上挡块同步上行,此时上挡块将通过推环9挤压上弹簧8,当扶正切削块1对上挡块的上推作用力消失,上弹簧8将在回复力作用下通过推环9推动上挡块带动扶正切削块1复位。
外接部包括卡位部12和连接部13,卡位部12的内端底面与连接部13的上端固定在一起,扶正切削块1的上端内侧设有上凹槽14,连接部13嵌入上凹槽14内并与扶正切削块1通过销钉15固定安装在一起,扶正切削块1的上端抵在卡位部12的底面上,连接部13的下端内侧固定有内限块11。由此可通过卡位部12和销钉15实现上挡块与扶正切削块1的限位安装,双重限位可使其连接具有良好的稳定性。
激发换挡组件包括滑套16和下弹簧17,滑套16的中部形成上下贯通的过液通道,对应扶正切削块1下方位置的滑套16的中部外侧设有外环台18,滑套16的上部外侧设有座于外环台18上的下端限位部,外筒的下部内侧设有位于外环台18下方的内环台19,对应外环台18与内环台19之间位置的滑套16与外筒之间设有下弹簧17,滑套16的下端固定有位于内环台19内侧的笼形球座,笼形球座呈弹簧夹头状;外环台18的外侧设有凹槽式旋转导向轨道20,凹槽式旋转导向轨道20的上环形轮廓称为上齿圈,凹槽式旋转导向轨道20的下环形轮廓称为下齿圈,上齿圈和下齿圈之间形成凹槽式旋转导向轨道20;上齿圈包括连续分布且齿尖向下的上棘齿21,每两相邻的上棘齿21均连接在一起且连接处形成复位槽22;下齿圈包括呈周期性交替分布的长槽23和短槽24,短槽24底端高于长槽23底端,每两相邻的长槽23和短槽24均连接在一起且连接处形成齿尖向上的下棘齿25,下棘齿25与上棘齿21数量相同且两者呈交错对应分布;外筒上安装有导向销26,导向销26的内端位于其中一个短槽24内,在滑套16相对导向销26产生轴向位移时,上棘齿21能与相应的下棘齿25配合驱动导向销26通过对应的复位槽22在长槽23和短槽24之间进行位置切换。由此可通过投入激活球使激发换挡组件能产生周期性档位切换,具体为:初始状态下,导向销26的内端位于短槽24内,此时激发换挡组件处于低位档,下端限位部位于低档位,扩眼切削齿5藏入外筒内;当需要进行扩眼作业时,可向管串内投入激活球,激活球将下行至笼形球座处,由于笼形球座位于内环台19内将呈收拢状态,激活球将与笼形球座形成密封,此时可通过憋压(向管串内注入高压流体等)推动滑套16下行,在该过程中,滑套16将在凹槽式旋转导向轨道20的作用下进入复位槽22内,此时激发换挡组件处于复位档,且笼形球座将下行至穿出内环台19的下方,然后可通过憋压使激活球撑开笼形球座并从其下方滑脱,此时滑套16受到的向下作用力将消失,在下弹簧17和凹槽式旋转导向轨道20的共同作用下,滑套16将上行并旋转至导向销26的内端卡入长槽23内,此时激发换挡组件处于高位档,下端限位部位于高档位,扩眼切削齿5露出于外筒外部,之后可通过扩眼切削齿5进行扩眼作业;当扩眼作业结束后,可按照上述方法通过再次投入激活球使导向销26经过复位槽22进入下一个短槽24内,从而可使激发换挡组件回复低位档,使扩眼切削齿5再次藏入外筒内,由此可进行后续作业,并为下一次扩眼作业预备。
外筒包括由上至下依次安装在一起的本体27、连接短节28和下接头29,本体27的上部内侧固定安装有上接头10,导向窗2位于本体27上,内环台19位于下接头29的中部内侧,导向销26安装于连接短节28上,下接头29的下部外侧固定安装有下部钻具30,下部钻具30内侧限位安装有位于下接头29下方的钻具滤子31。根据需求,钻具滤子31可采用现有公知技术,如呈开口向上且上宽下窄的锥形筒,且在锥形筒上端外侧固定有安装环台,锥形筒上分布有多个能防止激活球穿过的滤液通孔;使用时,可使下部钻具30的上端内侧设有内环槽,锥形筒下部套装于下部钻具30内,且安装环台座于内环槽槽底,下接头29的下端与内环槽的上部通过螺纹连接固定安装在一起,由此可通过钻具滤子31收拢激活球,防止激活球落入井下而影响后续操作,同时滤液通孔还可确保液体能上下连通。
将旋转至正前方的下棘齿25称为下参照齿32,将位于下参照齿32右侧且与之相邻的长槽23或短槽24称为下参照槽33,将位于下参照齿32右侧且与之相邻的上棘齿21称为上参照齿34,将位于上参照齿34左侧且与之相邻的复位槽22称为上参照槽35,下参照齿32的齿尖位于上参照槽35的右侧,上参照齿34的齿尖位于下参照槽33的右侧。由此可确保在滑套16相对导向销26产生轴向位移时,上棘齿21能与相应的下棘齿25配合驱动导向销26通过对应的复位槽22在长槽23和短槽24之间进行位置切换。
下端限位部包括下挡块和内环套37,内环套37套装在滑套16外侧并座于外环台18上,每个扶正切削块1的下部均设有下挡块,下挡块包括导向块38和卡位块39,导向块38的顶面呈向外下方倾斜状,导向块38的内端顶面固定有卡位块39,扶正切削块1位于对应的卡位块39外侧,扶正切削块1的下端设有与导向块38适配的下凹槽40,导向块38的上部卡入下凹槽40内,导向块38套装于导向窗2下部内侧,导向块38位于内环套37外侧且两者通过销钉15固定安装在一起。由此可在滑套16上行时通过外环台18推动内环套37上行,进而带动下挡块上行,在该过程中,扶正切削块1将在下挡块的推动作用下沿导向槽3向外上方移动,使导向块38的顶面呈向外下方倾斜状,并使扶正切削块1的下端设有与导向块38适配的下凹槽40,可使导向块38的顶面在对扶正切削块1起到限位作用,同时可避免出现卡死的现象,确保两者能顺利的分离与卡入。
笼形球座呈上宽下窄的锥台状,笼形球座的上端与滑套16的下端固定在一起,笼形球座呈上宽下窄的锥台状,笼形球座的下部通过沿圆周分布的不少于两个的开口槽分隔成与开口槽数量相同的夹持爪片41,每个夹持爪片41的下部内侧均固定有内定位块42,每个夹持爪片41的下部外侧均固定有外定位块43,每两相邻的夹持爪片41均贴合在一起,所有外定位块43的外侧面均与内环台19的内壁贴合。根据需求,笼形球座与滑套16可一体设置或固定安装在一起。使用过程中,从管串中投入激活球将下行并座于内定位块42上,由于外定位块43抵在内环台19内,使得夹持爪片41可保持收拢状态,激活球可与笼形球座形成密封,并通过憋压推动笼形球座下行,当外定位块43下行至内环台19下方后,激活球将通过憋压将夹持爪片41撑开并穿过内定位块42滑脱至笼形球座下方,实现泄压。
对应每个扶正切削块1位置的外筒上均设有外凸部44,外凸部44的中部设有导向窗2,每两相邻的外凸部44之间形成连通通道45,外凸部44的外侧面呈圆弧状,所有外凸部44的外侧面均可位于同一圆柱面上。通过使导向窗2位于外凸部44的中部,可使得导向窗2在具有良好强度的同时,便于导向槽3的设置。根据需求,外凸部44可与套设于本发明外侧套管的内径相适配,由此可通过外凸部44的设置对本发明的下放起到导向作用,每两相邻的外凸部44之间形成连通通道45可使得液体能顺利通过。
以上技术特征构成了本发明的最佳实施例,其具有较强的适应性和最佳实施效果,可根据实际需要增减非必要的技术特征,来满足不同情况的需求。

Claims (10)

1.一种能随钻扩眼的钻具稳定器,其特征在于包括外筒、扶正切削块和触发驱动组件,外筒上沿圆周间隔分布有至少三个内外贯通的导向窗,每个导向窗的两个立面上均分布有至少一个向外上方倾斜的导向槽,每个导向窗内侧均设有扶正切削块,对应每个导向槽位置的扶正切削块上均设有导向凸棱,导向凸棱位于对应的导向槽内且能沿导向槽上下滑移,扶正切削块的外侧分布有藏入外筒外轮廓内的扩眼切削齿,扩眼切削齿在扶正切削块上行后能在露出于外筒外轮廓的外侧;外筒内设有触发驱动组件,触发驱动组件能在外力触发后使所有扶正切削块同步上行,且能在外力再次触发后使所有扶正切削块同步复位,触发驱动组件的中部设有上下贯通的流通通道。
2.根据权利要求1所述的能随钻扩眼的钻具稳定器,其特征在于触发驱动组件包括芯轴、端部弹性限位组件和激发换挡组件,外筒的上部内侧固定安装有芯轴,芯轴的中部设有上下贯通的中心通孔,芯轴的上部外侧设有位于外筒内侧的端部弹性限位组件,端部弹性限位组件上设有能对所有扶正切削块的上端进行限位的上端限位部,上端限位部在受到向上的外力时能上行且能在向上的外力消失后复位;芯轴下部外侧设有位于外筒内侧的激发换挡组件,激发换挡组件上设有能对所有扶正切削块的下端进行限位的下端限位部,激发换挡组件的中部设有上下贯通的过液通道,过液通道与中心通孔连通且两者共同形成流通通道,所述激发换挡组件能产生周期性档位切换,激发换挡组件的一次周期性档位切换按照切换顺序依次为切换档、高位档、切换档和低位档,将激发换挡组件在切换档时下端限位部的位置称为切换位,将激发换挡组件在高位档时下端限位部的位置称为高档位,将激发换挡组件在低位档时下端限位部的位置称为低档位,切换位低于低档位,低档位低于高档位,在下端限位部不高于低档位时扩眼切削齿藏入外筒内,在下端限位部不低于高档位时扩眼切削齿露出于外筒外部。
3.根据权利要求2所述的能随钻扩眼的钻具稳定器,其特征在于端部弹性限位组件包括上弹簧和推环,外筒的上部内侧固定安装有上接头,芯轴的上端外侧与上接头的下端内侧固定安装在一起,芯轴的中部外侧套装有推环,对应上接头下端与推环之间位置的芯轴与外筒之间设有上弹簧,上端限位部为上挡块,每个扶正切削块的上部均固定安装有上挡块,上挡块包括外接部和内限块,外接部位于对应的导向窗内且位于推环的外侧,外接部与对应的扶正切削块固定安装在一起,外接部的下端内侧固定有抵在推环下端面上的内限块。
4.根据权利要求3所述的能随钻扩眼的钻具稳定器,其特征在于外接部包括卡位部和连接部,卡位部的内端底面与连接部的上端固定在一起,扶正切削块的上端内侧设有上凹槽,连接部嵌入上凹槽内并与扶正切削块通过销钉固定安装在一起,扶正切削块的上端抵在卡位部的底面上,连接部的下端内侧固定有内限块。
5.根据权利要求3或4所述的能随钻扩眼的钻具稳定器,其特征在于激发换挡组件包括滑套和下弹簧,滑套的中部形成上下贯通的过液通道,对应扶正切削块下方位置的滑套的中部外侧设有外环台,滑套的上部外侧设有座于外环台上的下端限位部,外筒的下部内侧设有位于外环台下方的内环台,对应外环台与内环台之间位置的滑套与外筒之间设有下弹簧,滑套的下端固定有位于内环台内侧的笼形球座,笼形球座呈弹簧夹头状;外环台的外侧设有凹槽式旋转导向轨道,凹槽式旋转导向轨道的上环形轮廓称为上齿圈,凹槽式旋转导向轨道的下环形轮廓称为下齿圈,上齿圈和下齿圈之间形成凹槽式旋转导向轨道;上齿圈包括连续分布且齿尖向下的上棘齿,每两相邻的上棘齿均连接在一起且连接处形成复位槽;下齿圈包括呈周期性交替分布的长槽和短槽,短槽底端高于长槽底端,每两相邻的长槽和短槽均连接在一起且连接处形成齿尖向上的下棘齿,下棘齿与上棘齿数量相同且两者呈交错对应分布;外筒上安装有导向销,导向销的内端位于其中一个短槽内,在滑套相对导向销产生轴向位移时,上棘齿能与相应的下棘齿配合驱动导向销通过对应的复位槽在长槽和短槽之间进行位置切换。
6.根据权利要求5所述的能随钻扩眼的钻具稳定器,其特征在于外筒包括由上至下依次安装在一起的本体、连接短节和下接头,本体的上部内侧固定安装有上接头,导向窗位于本体上,内环台位于下接头的中部内侧,导向销安装于连接短节上,下接头的下部外侧固定安装有下部钻具,下部钻具内侧限位安装有位于下接头下方的钻具滤子。
7.根据权利要求5所述的能随钻扩眼的钻具稳定器,其特征在于将旋转至正前方的下棘齿称为下参照齿,将位于下参照齿右侧且与之相邻的长槽或短槽称为下参照槽,将位于下参照齿右侧且与之相邻的上棘齿称为上参照齿,将位于上参照齿左侧且与之相邻的复位槽称为上参照槽,下参照齿的齿尖位于上参照槽的右侧,上参照齿的齿尖位于下参照槽的右侧。
8.根据权利要求5所述的能随钻扩眼的钻具稳定器,其特征在于下端限位部包括下挡块和内环套,内环套套装在滑套外侧并座于外环台上,每个扶正切削块的下部均设有下挡块,下挡块包括导向块和卡位块,导向块的顶面呈向外下方倾斜状,导向块的内端顶面固定有卡位块,扶正切削块位于对应的卡位块外侧,扶正切削块的下端设有与导向块适配的下凹槽,导向块的上部卡入下凹槽内,导向块套装于导向窗下部内侧,导向块位于内环套外侧且两者通过销钉固定安装在一起。
9.根据权利要求5所述的能随钻扩眼的钻具稳定器,其特征在于笼形球座呈上宽下窄的锥台状,笼形球座的上端与滑套的下端固定在一起,笼形球座呈上宽下窄的锥台状,笼形球座的下部通过沿圆周分布的不少于两个的开口槽分隔成与开口槽数量相同的夹持爪片,每个夹持爪片的下部内侧均固定有内定位块,每个夹持爪片的下部外侧均固定有外定位块,每两相邻的夹持爪片均贴合在一起,所有外定位块的外侧面均与内环台的内壁贴合。
10.根据权利要求1或2或3或4或6或7或8或9所述的能随钻扩眼的钻具稳定器,其特征在于对应每个扶正切削块位置的外筒上均设有外凸部,外凸部的中部设有导向窗,每两相邻的外凸部之间形成连通通道,外凸部的外侧面呈圆弧状,所有外凸部的外侧面均可位于同一圆柱面上。
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