CN112031676A - 一种变径钻柱扶正器及高效作业自动化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变径钻柱扶正器及高效作业自动化方法，涉及开采领域，包括钻柱和扶正部，钻柱的柱壁围成钻液运行空间，扶正部由若干扶正单元组成，该若干扶正单元呈圆周方向安装在柱壁上，所述若干扶正单元中，每一扶正单元包括一滑块和一可在滑块移动时沿钻柱径向向外移动的变径块，滑块位于钻液运行空间内，变径块一端与滑块相邻，另一端伸出柱壁外。本发明通过钻液流速的大小来控制扶正器的大小、可以不起钻随时有效的调节扶正器的大小，从而有利于轨迹的钻井方向，节约时间。解决了钻井作业中只有起钻才能改变钻柱扶正器的大小。解决了起钻安全无法得到保障、钻井效率低下的问题。
Description
技术领域
本发明涉及页岩气开采领域，特别涉及一种变径钻柱扶正器及高效作业自动化方法。
背景技术
随着钻机技术的进步，钻机领域的设计和制造技术提到了很大的提高，研发速度也得到了提升，并朝系列化、标准化、多样化发展，钻机性能也有了长足的进步，同时，随着现场作业工艺、作业流程的复杂化，以及对于安全、效率越来越重视，储层钻遇率越来越高，钻井作业对于自动化的要求越来越高，如何保证整个旋转钻井钻具组合的曾斜、降斜(扶正器的大小是关键)都能有利于井眼轨迹的钻进，减少起下钻更换钻具组合调整扶正器大小，高效钻井，节约钻井周期。
CN93247806(公开日1994年8月24)公开了一种钻柱扶正器，该扶正器虽有一定的使用效果，但其不能变径，需要停机更改调整扶正器大小。
发明内容
针对上述缺陷，本发明一方面提供一种变径钻柱扶正器，该变径钻柱扶正器通过钻液流速的大小来控制扶正器的大小、可以不起钻随时有效的调节扶正器的大小，从而有利于轨迹的钻井方向，节约时间。解决了钻井作业中只有起钻才能改变钻柱扶正器的大小。解决了起钻安全无法得到保障、钻井效率低下的问题。
技术方案是：一种变径钻柱扶正器，包括钻柱和扶正部，钻柱的柱壁围成钻液运行空间，扶正部由若干扶正单元组成，该若干扶正单元呈圆周方向安装在柱壁上，所述若干扶正单元中，每一扶正单元包括一滑块和一可在滑块移动时沿钻柱径向向外移动的变径块，滑块位于钻液运行空间内，变径块一端与滑块相邻，另一端伸出柱壁外。
当钻液沿箭头A的方向流动时，在流速的推动下滑块沿箭头A方向移动，从而推动变径块向外移动(沿箭头B方向)，从而达到变径的目的。
可选地，所述滑块设置有凹槽，变径块临近滑块的一端设置有圆弧端头。
可选地，所述柱壁上设置有滑道，滑块的上端和下端位于该滑道内，滑道的下端连接有复位弹簧，复位弹簧另一端与滑块的下端连接。
当向下(沿箭头A的方向)推动的流速消失时，复位弹簧将滑块复位回原处，恢复原始设置。
可选地，所述滑块的上端的端面为斜坡形。
可选地，所述变径块伸出柱壁的一端高于与滑块相邻的一端。
变径块伸出柱壁的一端高于与滑块相邻的一端一方面是防止了变径块滑出柱壁，另一方面在钻液较低流速下，流速形成的推力低于变径块的向下的力，使变径块位置不动。而且，当钻液运行空间内没有钻液流动时，变径块可以在重力的作用下回到未变径时的位置，等待下一次的变径开始。
可选地，所述变径块与水平面形成的夹角C为5-10度。
本发明另一方面提供一种高效作业自动化方法。
技术方案是：一种高效作业自动化方法，该高效作业自动化方法采用上面所述的变径钻柱扶正器。
本发明的有益效果：
本发明通过钻液流速的大小来控制扶正器的大小、可以不起钻随时有效的调节扶正器的大小，从而有利于轨迹的钻井方向，节约时间。解决了钻井作业中只有起钻才能改变钻柱扶正器的大小。解决了起钻安全无法得到保障、钻井效率低下的问题。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图；
图2为本发明扶正部水平截面图；
图3为本发明一扶正单元处竖向截面示意图；
图4为本发明滑道位置示意图；
图5为本发明复位弹簧结构示意图；
图6为本发明另一扶正单元处竖向截面示意图；
图7为本发明另一扶正单元处竖向截面示意图。
图1-7中，钻柱1，扶正部2，柱壁3，钻液运行空间4，扶正单元5，滑块6，变径块7，凹槽8，圆弧端头9，滑道10，复位弹簧11，端面12，。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参考图1-5，图1为本发明变径钻柱扶正器整体结构示意图，图2为本发明扶正部水平截面图，图3为本发明一扶正单元处竖向截面示意图，图4为本发明滑道位置示意图，图5为本发明复位弹簧结构示意图。
一种变径钻柱扶正器，包括钻柱1和扶正部2，钻柱1的柱壁3围成钻液运行空间4，扶正部2由若干扶正单元5组成，若干扶正单元5呈圆周方向安装在柱壁3上，每一扶正单元5包括一滑块6和一可在滑块6移动时沿钻柱1径向向外移动的变径块7，滑块6位于钻液运行空间4内，变径块7一端与滑块6相邻，另一端伸出柱壁3外。
可选地，滑块6设置有凹槽8，变径块7临近滑块6的一端设置有圆弧端头9，当钻液沿箭头A的方向流动时，在流速的推动下滑块6沿箭头A方向移动，从而推动变径块7向外移动(沿箭头B方向)，从而达到变径的目的。
可选地，柱壁3上设置有滑道10，滑块6的上端和下端位于该滑道10内，滑道10的下端连接有复位弹簧11，复位弹簧11另一端与滑块6的下端连接。通过复位弹簧的设置，当向下推动的流速消失时，复位弹簧11将滑块6复位回原处，恢复原始设置。
请参考图6，图6为本发明另一扶正单元处竖向截面示意图。
图6中，滑块6的上端的端面12为斜坡形，斜坡形的端面有助于推动变径块7的移动。
请参考图7，图7为本发明另一扶正单元处竖向截面示意图。
图7中，变径块7伸出柱壁3的一端高于与滑块6相邻的一端，这样设置的目的一方面是为了防止变径块7滑出柱壁3，另一方面为了在钻液较低流速下，流速形成的推力低于变径块7的向下的力，使变径块7位置不动。更重要的目的是，当钻液运行空间4内没有钻液流动时，变径块7可以在重力的作用下回到未变径时的位置，等待下一次的变径开始。
可选地，变径块7与水平面的夹角C为5-10度。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种变径钻柱扶正器，包括钻柱和扶正部，钻柱的柱壁围成钻液运行空间，扶正部由若干扶正单元组成，该若干扶正单元呈圆周方向安装在柱壁上，其特征在于：所述若干扶正单元中，每一扶正单元包括一滑块和一可在滑块移动时沿钻柱径向向外移动的变径块，滑块位于钻液运行空间内，变径块一端与滑块相邻，另一端伸出柱壁外。
2.根据权利要求1所述的变径钻柱扶正器，其特征在于：所述滑块设置有凹槽，变径块临近滑块的一端设置有圆弧端头。
3.根据权利要求2所述的变径钻柱扶正器，其特征在于：所述柱壁上设置有滑道，滑块的上端和下端位于该滑道内，滑道的下端连接有复位弹簧，复位弹簧另一端与滑块的下端连接。
4.根据权利要求1-3任一所述的变径钻柱扶正器，其特征在于：所述滑块的上端的端面为斜坡形。
5.根据权利要求1-3任一所述的变径钻柱扶正器，其特征在于：所述变径块伸出柱壁的一端高于与滑块相邻的一端。
6.根据权利要求5所述的变径钻柱扶正器，其特征在于：所述变径块与水平面形成的夹角C为5-10度。
7.根据权利要求4所述的变径钻柱扶正器，其特征在于：所述变径块伸出柱壁的一端高于与滑块相邻的一端。
8.根据权利要求7所述的变径钻柱扶正器，其特征在于：所述变径块与水平面形成的夹角C为5-10度。
9.一种高效作业自动化方法，其特征在于：该高效作业自动化方法采用权利要求1-8任一所述的变径钻柱扶正器。
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|---|---|---|---|---|
| CN113958275A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-01-21 | 东营圭璋海洋科技有限公司 | 一种用于石油开采的套管扶正器 |
| CN114233209A (zh) * | 2021-12-18 | 2022-03-25 | 江苏航天鸿鹏数控机械有限公司 | 一种液压变径扶正器 |
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