CN111852450A - 用于bh-vdt工具外挂铰链式主动缩回推靠机构 - Google Patents

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CN111852450A CN202010674665.6A CN202010674665A CN111852450A CN 111852450 A CN111852450 A CN 111852450A CN 202010674665 A CN202010674665 A CN 202010674665A CN 111852450 A CN111852450 A CN 111852450A
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黄峰
汝大军
杨春
陈世春
黄健
马哲
魏庆振
刘郅轩
张雅静
康建涛
张长春
檀大冰
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CNPC Bohai Drilling Engineering Co Ltd
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CNPC Bohai Drilling Engineering Co Ltd
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00—Survey of boreholes or wells
    • E21B47/01—Devices for supporting measuring instruments on drill bits, pipes, rods or wirelines; Protecting measuring instruments in boreholes against heat, shock, pressure or the like
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B49/00—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells

Abstract

本发明涉及用于BH‑VDT工具外挂铰链式主动缩回推靠机构，包括工具本体、铰链式导向块、第一固定块、第二固定块、弹性舌板，第一固定块上设有安装槽，铰链式导向块与第一固定块之间转动连接；第二固定块一侧设有异形槽，弹性舌板一端安装在异形槽内，铰链式导向块底部另一端设有异形孔，弹性舌板伸出异形槽的部分插入异形孔，第二固定块上设有至少一个柱塞，可通过柱塞伸出推动铰链式导向块相较于第一固定块转动，当柱塞缩回时，弹性舌板可带动铰链式导向块恢复原位。本发明能大大减少工具起下钻遭遇阻卡风险。

Description

用于BH-VDT工具外挂铰链式主动缩回推靠机构
技术领域
本发明属于石油钻探设备技术领域，尤其涉及用于BH-VDT工具外挂铰链式主动缩回推靠机构。
背景技术
BH-VDT工具为渤海钻探所研制的高端钻井工具，是一种集机电液于一体化的精密仪器，在地质倾角大、易斜难稳的复杂地层钻进过程中有较好的应用前景。该产品已形成121/4"～22"系列化产品，最初推靠机构采用上下平移的浮动式，在上端碟簧弹力的作用下工具在自由状态下导向块是外张的，且碟簧弹力较大，因此在新疆塔里木地区应用时，无法通过121/4"、131/8"这两种裸眼井段的上层厚壁套管。
因此，基于这些问题，提供一种能大大减少工具起下钻遭遇阻卡风险的用于BH-VDT工具外挂铰链式主动缩回推靠机构，具有重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能大大减少工具起下钻遭遇阻卡风险的用于BH-VDT工具外挂铰链式主动缩回推靠机构。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
用于BH-VDT工具外挂铰链式主动缩回推靠机构，包括工具本体,所述工具本体外壁上环向均匀分布若干个铰链式导向模块，所述铰链式导向模块包括铰链式导向块、第一固定块、第二固定块、弹性舌板，所述第一固定块、第二固定块均与所述工具本体一体成型，所述第一固定块上设有安装槽，所述铰链式导向块底部一端设有与所述安装槽匹配的导向销，所述导向销与第一固定块之间通过销轴实现转动连接；所述第二固定块一侧设有异形槽，所述弹性舌板一端安装在所述异形槽内，另一端伸出所述异形槽，所述铰链式导向块底部另一端设有异形孔，所述弹性舌板伸出所述异形槽的部分插入所述异形孔，使得所述铰链式导向块扣在所述第一固定块、第二固定块上；
所述第二固定块上设有至少一个柱塞，所述柱塞可伸出或缩入所述第二固定块的上表面，并可通过柱塞伸出推动所述铰链式导向块相较于所述第一固定块转动，当所述柱塞缩回时，所述弹性舌板可带动所述铰链式导向块恢复原位。
进一步的，所述销轴连接铰链式导向块与第一固定块，且销轴与第一固定块之间安装有轴承。
进一步的，所述销轴的耳板为大半圆状，耳板平面与安装槽的平面平行，所述销轴上设有限位槽。
进一步的，还包括限位螺钉，所述限位螺钉穿过所述铰链式导向块及导向销，且下端卡在所述限位槽上。
进一步的，所述弹性舌板整体呈楔形结构。
进一步的，所述弹性舌板一端通过螺钉安装在异形槽内。
进一步的，所述异形孔所在端的铰链式导向块底面呈斜坡状。
进一步的，所述第二固定块上的柱塞至少为2个，且柱塞在伸出所述第二固定块的上表面时依次形成高度差，使得伸出第二固定块上表面的柱塞均与所述铰链式导向块的底面接触，从而推动其相较于所述第一固定块转动。
进一步的，所述柱塞通过液压油控制其伸出或缩入所述第二固定块的上表面。
本发明的优点和积极效果是：
本发明提供的用于BH-VDT工具的主动缩回推靠机构，在不给工具供电时，依靠弹性舌板将铰链式导向块主动缩回，使工具的外径小于钻头，便于起下钻和下入厚壁套管。
附图说明
以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。
图1为本发明实施例中提供的用于BH-VDT工具外挂铰链式主动缩回推靠机构的结构爆炸图；
图2为本发明实施例中提供的用于BH-VDT工具外挂铰链式主动缩回推靠机构的整体纵轴向剖面图；
图3为本发明实施例中提供的用于BH-VDT工具外挂铰链式主动缩回推靠机构的弹性舌板连接处的横向剖面图；
图4为本发明实施例中提供的用于BH-VDT工具外挂铰链式主动缩回推靠机构的导向销与第一固定块连接处的横向剖面图；
图5为本发明实施例中提供的用于BH-VDT工具外挂铰链式主动缩回推靠机构的销轴的纵轴向剖面图；
图6为图5的右视图；
图7为本发明实施例中提供的用于BH-VDT工具外挂铰链式主动缩回推靠机构的弹性舌板的俯视图；
图8为本发明实施例中提供的用于BH-VDT工具外挂铰链式主动缩回推靠机构的弹性舌板的主视图；
图9为本发明实施例中提供的用于BH-VDT工具外挂铰链式主动缩回推靠机构的异形槽的结构示意图；
图10为本发明实施例中提供的用于BH-VDT工具外挂铰链式主动缩回推靠机构的铰链式导向块的纵轴向剖面图；
图11为本发明实施例中提供的用于BH-VDT工具外挂铰链式主动缩回推靠机构的铰链式导向块的底视图；
图12为本发明实施例中提供的用于BH-VDT工具外挂铰链式主动缩回推靠机构的柱塞及柱塞垫圈的结构示意图；
具体实施方式
首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本发明的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本发明形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本发明的更多其他实施例。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面就结合图1-12来具体说明本发明。
本实施例提供的用于BH-VDT工具外挂铰链式主动缩回推靠机构，包括工具本体1,所述工具本体1外壁上环向均匀分布若干个铰链式导向模块，所述铰链式导向模块包括铰链式导向块8、第一固定块13、第二固定块14、弹性舌板6，所述第一固定块13、第二固定块14均与所述工具本体1一体成型，所述第一固定块13上设有安装槽1301，所述铰链式导向块8底部一端设有与所述安装槽1301匹配的导向销801，所述导向销801与第一固定块13之间通过销轴2实现转动连接；所述第二固定块14一侧设有异形槽1401，所述弹性舌板6一端安装在所述异形槽1401内，另一端伸出所述异形槽1401，所述铰链式导向块8底部另一端设有异形孔802，所述弹性舌板6伸出所述异形槽1401的部分插入所述异形孔802，使得所述铰链式导向块8扣在所述第一固定块13、第二固定块14上；
所述第二固定块14上设有至少一个柱塞7，所述柱塞7可伸出或缩入所述第二固定块14的上表面，并可通过柱塞7伸出推动所述铰链式导向块8相较于所述第一固定块13转动，当所述柱塞7缩回时，所述弹性舌板6可带动所述铰链式导向块8恢复原位。
具体的，可以考虑：所述销轴2连接铰链式导向块8与第一固定块13，且销轴2与第一固定块13之间安装有轴承3，在本实施例中，轴承可采用铜基无油复合轴承，轴承与第一固定块13之间应涂抹耐高温高强度固持胶；需要说明的是，所述销轴2的耳板为大半圆状，耳板平面与安装槽1301的平面平行，所述销轴2上设有限位槽201，可以考虑，限位槽201两端有倒角，方便销轴2在发生微变形时拆卸，销轴2的末端有卡簧槽202，轴用卡簧9安装在卡簧槽202内，在安装轴用卡簧9之前，可以先将销轴垫圈10安装到销轴2上，起到辅助固定作用，轴用卡簧9的安装方式采用常规安装方式，起到限位固定销轴2的作用；
还包括限位螺钉11，所述限位螺钉11穿过所述铰链式导向块8及导向销801，且下端卡在所述限位槽201上，在本实施例中，限位螺钉采用不锈钢材料，末端为圆柱形且有圆倒角，在安装时，将限位螺钉11涂抹中等强度螺纹胶后，从铰链式导向块8顶端的螺纹孔拧入，限位螺钉11的头部刚好位于销轴2的限位槽201且有一定间隙，然后打39N·m扭矩，最大程度发挥出预紧防松作用。
在本实施例中，可以考虑，所述弹性舌板6采用钛合金材料，且其整体呈楔形结构，有利于在挠性曲变时应力均匀分布，弹性舌板6上端有两个螺纹孔留作固定用，所述弹性舌板6留有螺纹孔的一端通过螺钉5安装在异形槽1401内，螺钉5上还安装孔用挡圈4；在安装时，弹性舌板的平面冲下，用高强度碳钢螺钉涂抹高强度螺纹胶，并打42N·m扭矩，最后在螺钉顶部安装孔用挡圈4，起到防止螺钉松动脱落的作用。
需要说明的是，所述异形孔802所在端的铰链式导向块8底面呈斜坡状，这样可以让铰链式导向块8在撑开时平行于井壁；
所述第二固定块14上的柱塞7至少为2个，且柱塞7在伸出所述第二固定块14的上表面时依次形成高度差，使得伸出第二固定块14上表面的柱塞7均与所述铰链式导向块8的底面接触，从而推动其相较于所述第一固定块13转动；在本实施例中，如图12所示，所述第二固定块14上的柱塞7为2个，为了实现伸出所述第二固定块14的上表面的柱塞7形成高度差，可以考虑远离所述弹性舌板6的柱塞7上套设柱塞垫圈12，使得柱塞7上升时由于柱塞垫圈12的阻隔，使其上升高度低于靠近所述弹性舌板6侧的柱塞7的上升高度，这样可以使两个柱塞在伸出最大时都能接触到导向块。
可以考虑，所述柱塞7通过液压油控制其伸出或缩入所述第二固定块14的上表面，具体的，在本实施例中，液压油可通过在所述第二固定块上开设进油孔来实现将液压油注入到柱塞7所在的空间，具体进油孔开设位置及数量可根据实际情况酌情设置，在此不再赘述。
作为举例，在本实施例中，当使用该机构时，工具液压系统打出高压油使柱塞7伸出，带动铰链式导向块8沿销轴2微旋转推出，这时伸入到铰链式导向块下面异形孔802的弹性舌板6发生挠性形变(舌板产生的弹力远小于柱塞推力)，当液压系统卸压后，弹性舌板6的弹力发挥作用，使铰链式导向块8主动收回。
以上实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (9)

1.用于BH-VDT工具外挂铰链式主动缩回推靠机构，其特征在于：包括工具本体,所述工具本体外壁上环向均匀分布若干个铰链式导向模块，所述铰链式导向模块包括铰链式导向块、第一固定块、第二固定块、弹性舌板，所述第一固定块、第二固定块均与所述工具本体一体成型，所述第一固定块上设有安装槽，所述铰链式导向块底部一端设有与所述安装槽匹配的导向销，所述导向销与第一固定块之间通过销轴实现转动连接；所述第二固定块一侧设有异形槽，所述弹性舌板一端安装在所述异形槽内，另一端伸出所述异形槽，所述铰链式导向块底部另一端设有异形孔，所述弹性舌板伸出所述异形槽的部分插入所述异形孔，使得所述铰链式导向块扣在所述第一固定块、第二固定块上；
所述第二固定块上设有至少一个柱塞，所述柱塞可伸出或缩入所述第二固定块的上表面，并可通过柱塞伸出推动所述铰链式导向块相较于所述第一固定块转动，当所述柱塞缩回时，所述弹性舌板可带动所述铰链式导向块恢复原位。
2.根据权利要求1所述的用于BH-VDT工具外挂铰链式主动缩回推靠机构，其特征在于：所述销轴连接铰链式导向块与第一固定块，且销轴与第一固定块之间安装有轴承。
3.根据权利要求2所述的用于BH-VDT工具外挂铰链式主动缩回推靠机构，其特征在于：所述销轴的耳板为大半圆状，耳板平面与安装槽的平面平行，所述销轴上设有限位槽。
4.根据权利要求3所述的用于BH-VDT工具外挂铰链式主动缩回推靠机构，其特征在于：还包括限位螺钉，所述限位螺钉穿过所述铰链式导向块及导向销，且下端卡在所述限位槽上。
5.根据权利要求1所述的用于BH-VDT工具外挂铰链式主动缩回推靠机构，其特征在于：所述弹性舌板整体呈楔形结构。
6.根据权利要求1所述的用于BH-VDT工具外挂铰链式主动缩回推靠机构，其特征在于：所述弹性舌板一端通过螺钉安装在异形槽内。
7.根据权利要求1所述的用于BH-VDT工具外挂铰链式主动缩回推靠机构，其特征在于：所述异形孔所在端的铰链式导向块底面呈斜坡状。
8.根据权利要求1所述的用于BH-VDT工具外挂铰链式主动缩回推靠机构，其特征在于：所述第二固定块上的柱塞至少为2个，且柱塞在伸出所述第二固定块的上表面时依次形成高度差，使得伸出第二固定块上表面的柱塞均与所述铰链式导向块的底面接触，从而推动其相较于所述第一固定块转动。
9.根据权利要求1所述的用于BH-VDT工具外挂铰链式主动缩回推靠机构，其特征在于：所述柱塞通过液压油控制其伸出或缩入所述第二固定块的上表面。
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