CN113775300A - 一种变径稳定器及钻具 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种变径稳定器及钻具，其中变径稳定器包括：稳定器本体，具有第一腔体且其侧壁设有与第一腔体连通的第一通槽；外壁上对应所述第一通槽处设有安装空间；第一腔体的轴线方向为第一方向；变径机构设于安装空间内且其上设有进入第一通槽内并能沿第一通槽往复移动的行程部；芯轴，同轴安装于第一腔体内，芯轴的外壁上形成有致变机构，致变机构倾斜设置，初始状态时，致变机构的较低端相对靠近第一通槽，致变机构上形成有致动部；驱动部，沿第一方向设于第一腔体内，与芯轴传动连接；驱动部沿着第一方向驱动芯轴使得致变机构向靠近第一通槽的方向移动时，致动部与行程部相抵接，使得所述变径机构向远离所述稳定器本体的一侧移动，实现变径。

Description

一种变径稳定器及钻具

技术领域

本申请涉及石油工具技术领域，具体涉及一种变径稳定器及钻具。

背景技术

变径稳定器是一种用于防止定向钻井方位漂移的外径可控的稳定器，目前，在石油钻井过程中，常规的钻井工具受地层条件、钻井施工工艺的影响，难以按照预定的钻井轨迹进行，采用钻具和稳定器组合方式，不用起钻调整钻具便可在一定范围内实现增斜、降斜或者稳斜作业。

现有的变径稳定器通过开停泵控制泥浆液流入压力来控制钻铤本体内部的扶正器的胀开与收缩，实现外径可控，但受开泵停泵的影响较大会出现工作中断的情况。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本申请旨在提供一种变径稳定器及钻具。

第一方面，本申请提供一种变径稳定器，包括：

稳定器本体，所述稳定器本体内具有第一腔体且其侧壁设有与所述第一腔体连通的第一通槽；所述稳定器本体的外壁上对应所述第一通槽处设有安装空间；所述第一腔体的轴线方向为第一方向；

变径机构，所述变径机构设于安装空间内且其上设有进入第一通槽内并能沿第一通槽往复移动的行程部；

芯轴，同轴安装于所述第一腔体内，所述芯轴的外壁上形成有致变机构，所述致变机构倾斜设置，初始状态时，所述致变机构的较低端相对靠近所述第一通槽，所述致变机构上形成有致动部；

驱动部，沿所述第一方向设于所述第一腔体内，与所述芯轴传动连接；

所述驱动部沿着所述第一方向驱动所述芯轴使得致变机构向靠近所述第一通槽的方向移动时，所述致动部与所述行程部相抵接，使得所述变径机构向远离所述稳定器本体的一侧移动，实现变径。

根据本申请实施例提供的技术方案，在所述安装空间边沿处设有复位部，当所述致动部与所述行程部处于由抵接状态转换为非抵接状态时，在所述复位部的作用下，所述变径机构恢复到初始状态。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述变径机构两端分别设有的限位块，所述安装空间包括设于所述稳定器本体外壁的与两个所述限位块相对应的第一凹槽，所述第一凹槽具有第一开口，所述限位块设于所述第一凹槽内，且可沿所述第一凹槽往复移动；所述复位部包括套设于所述稳定器本体外的固定环，所述固定环一端固定于所述稳定器本体侧壁，另一端延伸至所述第一开口处，所述固定环底部设有弹性组件，所述弹性组件自由端伸入所述第一凹槽内，所述限位块向远离所述稳定器本体方向移动时挤压所述弹性组件。

根据本申请实施例提供的技术方案，沿所述第一方向由所述芯轴至所述驱动部中部贯穿设有承压管，所述承压管可用于穿线。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述驱动部包括与所述芯轴连接的丝杠副，以及驱动所述丝杠副使其丝杠螺母沿所述第一方向往复移动的驱动电机。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述第一腔体内设有第一压力平衡部，所述第一压力平衡部包括套设于所述芯轴外的第一密封件、第二密封件以及滑环；所述第一密封件相对靠近所述致变机构的较低端，所述第二密封件相对靠近所述致变机构的较高端，所述滑环设于所述第一密封件和所述致变机构的较低端之间；所述滑环与所述第一密封件之间形成第二腔体，所述稳定器本体侧壁设有与所述第二腔体连通的第二通槽；所述滑环与所述第二密封件之间形成第三腔体。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述第一腔体内还设有第二压力平衡部，所述第二压力平衡部包括所述驱动电机相对远离所述丝杠副侧设有的第三密封件，所述丝杠副远离所述驱动电机端连接有活塞组件，所述活塞组件与所述第三密封件之间形成密封腔体，所述密封腔体内充有油；所述稳定器本体和所述第一腔体之间形成第一流通空间，所述活塞组件相对远离所述丝杠副侧与所述第一流通空间连通；所述丝杠螺母外套设有压力平衡套，所述压力平衡套和所述丝杠螺母间设有第二流通空间，当所述丝杠螺母沿所述第一方向移动时，所述油可在所述第二流通空间内沿所述第一方向反向流动。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述芯轴外壁设有致变机构组，所述致变机构组包括沿所述第一方向分布的多个所述致变机构；所述稳定器本体侧壁对应每个所述致变机构设有所述第一通槽，所述变径机构上设有与每个所述第一通槽对应的所述行程部。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述芯轴外壁周向分布有多个所述致变机构组，所述稳定器本体的侧壁上设有多个与所述致变机构组相应的所述变径机构。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述驱动电机连接有驱动板，所述驱动板可接收变径信号，通过分析处理后向所述驱动电机传输指令，使得所述变径机构的变径量可控。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述行程部包括与所述变径机构连接的承接部以及与所述承接部连接的滑动组件。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述变径机构顶部设有顶盖，所述顶盖上设有耐磨材料。

第二方面，本申请提供一种钻具，所述钻具上安装有以上所述的变径稳定器。

综上所述，本申请提出一种变径稳定器，包括具有第一腔体的稳定器本体，通过在稳定器本体的侧壁上设有与第一腔体连通的的第一通槽，稳定器本体的外壁上设有具有能沿第一通槽往复移动的行程部的变径机构；第一腔体内设有具有倾斜设置的致变机构，致变机构上设有致动部；第一腔体内还设有可驱动芯轴沿第一腔体轴线方向往复移动的驱动部，当驱动部驱动芯轴使得致变部靠近第一通槽移动时，致动部与行程部相抵接，使得变径机构向远离稳定器本体移动，实现变径。本变径稳定器不需要通过在地面上开停泵控制泥浆液流入压力来控制变径，只需通过稳定器本体内的和芯轴同轴安装的驱动部来驱动其行进，进而使得变径机构向远离稳定器本体方向移动来实现变径，变径控制不受开停泵的影响，变径更加稳定，提高了工作效率。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种变径稳定器的结构示意图；

图2为图1中B的局部放大图的A-A截面的示意图；

图3为图1中C的局部放大图的A-A截面的示意图；

图4为本申请实施例提供的稳定器本体的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的承接部的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的压力平衡套的示意图。

图中所述文字标注表示为：

1、稳定器本体；11、第一腔体；12、第一通槽；13、第一凹槽；14、第一流通空间；15、第三通槽；2、芯轴；21、致变机构；211、致动部；22、芯轴接头；221、过流孔；3、变径机构；31、行程部；32、限位块；33、滑动组件；34、顶盖；35、第二凹槽；36、凸块；37、承接部；4、驱动部；41、驱动电机；42、丝杠副；421、丝杠螺母；422、丝杠螺杆；43、丝杠套；44、推力杆；45、驱动板；5、复位部；51、弹性组件；52、固定环；6、防转组件；7、承压管；81、第一密封件；82、第二密封件；83、滑环；84、第二腔体；85、第二通槽；86、第三腔体；91、第三密封件；92、活塞组件；921、活塞杆；922、固定盘；93、第五腔体；94、第四腔体；95、压力平衡套；951、流通孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1

诚如背景技术中提到的，针对现有技术中的问题，本申请提出了一种变径稳定器，包括：

稳定器本体1，所述稳定器本体1内具有第一腔体11且其侧壁设有与所述第一腔体11连通的第一通槽12；所述稳定器本体1的外壁上对应所述第一通槽12处设有安装空间；所述第一腔体11的轴线方向为第一方向；

变径机构3，所述变径机构3设于安装空间内且其上设有进入第一通槽12内并能沿第一通槽12往复移动的行程部31；

芯轴2，同轴安装于所述第一腔体11内，所述芯轴2的外壁上形成有致变机构21，所述致变机构21倾斜设置，初始状态时，所述致变机构21的较低端相对靠近所述第一通槽12，所述致变机构上形成有致动部211；

驱动部4，沿所述第一方向设于所述第一腔体11内，与所述芯轴2传动连接；

所述驱动部4沿着所述第一方向驱动所述芯轴2使得致变机构21向靠近所述第一通槽12的方向移动时，所述致动部211与所述行程部31相抵接，使得所述变径机构3向远离所述稳定器本体1的一侧移动，实现变径。

其中，优选地，所述稳定器本体1为中空的圆筒形，所述第一方向为所述稳定器本体1的轴线方向；所述芯轴2外壁上的所述致变机构21具有倾斜面，所述倾斜面上由可与所述行程部31抵接位置开始到所述倾斜面的最高端为所述致动部211；本实施例中，如图1所示，变径的行进方向为所述驱动部4驱动所述芯轴2向左行进的方向，初始状态时，所述第一通槽12在所述致变机构21的最低端的左侧；当所述驱动部4驱动所述芯轴2向左行进时，所述致动部211与所述行程部31接触抵接时，会使得所述行程部31保持在被顶起的状态，当所述芯轴2继续向左移动时，所述行程部31会带动所述变径机构3向远离所述稳定器本体1的方向移动，从而实现了变径。本申请的所述变径稳定器不需要通过在地面上开停泵控制泥浆液流入压力来控制变径，只需通过所述稳定器本体1内的和所述芯轴2同轴安装的所述驱动部4来驱动其行进，进而使得所述变径机构3向远离所述稳定器本体1的方向移动来实现变径，变径控制不受开停泵的影响，变径更加稳定，提高了工作效率。

优选地，如图2所示，所述稳定器本体1侧壁设有与所述第一腔体11连通的第三通槽15，贯穿所述第三通槽15设有防转组件6，所述防转组件6与所述芯轴2之间具有间隙，用于限制所述芯轴2转动。优选地，所述防转组件6为轴销，所述轴销穿过所述第三通槽15延伸至所述致变机构21的圆周方向的一侧，用于防止所述芯轴2转动，由于所述芯轴2沿所述第一方向移动，故防止所述芯轴2与所述防转组件6摩擦，所述防转组件6与所述芯轴2之间有间隙。

进一步地，在所述安装空间边沿处设有复位部5，当所述致动部211与所述行程部31处于由抵接状态转换为非抵接状态时，在所述复位部5的作用下，所述变径机构3恢复到初始状态。当所述驱动部4驱动所述芯轴2向所述行进方向的反方向移动时，即所述芯轴2向右移动时，所述致动部211逐渐脱离所述行程部31，所述行程部31脱离顶起的作用力，通过所述复位部5使得所述变径机构3向靠近所述稳定器本体1的方向移动直到恢复到初始状态，恢复到初始状态后，可根据实际情况重复开启变径动作。

进一步地，所述变径机构3两端分别设有的限位块32，所述安装空间包括设于所述稳定器本体1外壁的与两个所述限位块32相对应的第一凹槽13，所述第一凹槽13具有第一开口，所述限位块32设于所述第一凹槽13内，且可沿所述第一凹槽往复移动；所述复位部5包括套设于所述稳定器本体1外的固定环52，所述固定环52一端固定于所述稳定器本体1侧壁，另一端延伸至所述第一开口处，所述固定环52底部设有弹性组件51，所述弹性组件51自由端伸入所述第一凹槽13内，所述限位块32向远离所述稳定器本体1方向移动时挤压所述弹性组件51。

其中，优选地，所述第一凹槽13为所述稳定器本体1侧壁上的弧形凹槽，所述限位块为与所述第一凹槽13相配的弧形块，且所述限位块32的高度小于所述弧形凹槽的深度，使得所述限位块32可在所述第一凹槽13内往复移动，所述限位块32沿所述第一方向设于所述变径机构3的两端，所述限位块32可与所述变径机构3一体成型，亦可通过螺栓固定连接；所述第一凹槽13远离所述稳定器本体1端设有第一开口，所述第一开口上设有所述复位部5的所述固定环52，所述固定环52一端可通过螺栓固定于所述稳定器本体1的侧壁，另一端延伸至所述第一开口处，但不覆盖所述第一开口，为了所述变径机构3的所述限位块31的伸入预留间隙；在所述第一开口的所述固定环52上设有弹性组件51，优选地，所述弹性组件51为弹簧，所述弹簧的一端固定于所述固定环52的底部，而自由端伸入所述第一凹槽13内直至所述限位块32顶部。故在所述变径机构3向远离所述稳定器本体1方向移动时，所述限位块32向挤压所述弹簧的方向移动，当所述变径机构3的所述行程部31脱离所述致动部211时，所述变径机构3被顶起的作用力消失，故所述弹簧释放挤压力，使得所述变径机构3向靠近所述稳定器本体1方向移动，恢复到初始状态。优选地，在所述固定环沿所述稳定器本体的圆周方向设有两个弹性组件51，两个所述弹性组件51可增大弹性力，包括机构变径的稳定性。本申请无需采用额外的驱动机构，仅利用弹簧来恢复其状态，结构简单，成本低，提高了整体结构的简易化。

优选地，如图4所示，所述变径机构3顶部设有顶盖34，所述顶盖34上设有耐磨材料。本实施例中，所述变径稳定器可配合所述钻头在井下工作，其周向与井壁有很大摩擦力，故在所述变径机构3的顶部设置所述顶盖34，所述顶盖34与所述井壁直接接触，优选地，所述顶盖34上焊接有金刚石复合片，提高了所述顶盖34的耐磨性；优选地，所述顶盖34的沿所述的第一方向的两端设有倾斜面，可减小与所述井壁的摩擦力，所述限位块32的顶部对应两个所述弹性组件51的位置设有两个第二凹槽35，所述第二凹槽35的深度较浅，所述变径机构3向远离所述稳定器本体1方向移动时，所述弹性组件51伸入所述第二凹槽35，使得所述弹性组件51不会发生偏移，一方面提高了所述弹性组件51的使用寿命，另一方面起到了导向的作用，防止所述弹性组件51向两侧偏移而导致弹性力减弱的情况。

优选地，如图4和图5所示，所述行程部31包括与所述变径机构3连接的承接部37以及与所述承接部37连接的滑动组件33。所述变径机构3的底面设有凸块36，所述凸块36与所述承接部37连接，优选地，所述承接部37为圆柱体，所述承接部37靠近变径机构3侧设有与所述凸块36相配的第三凹槽371，所述承接部37底面设有安装所述滑动组件33的容纳空间，优选地，所述滑动组件33为滚动轮，所述承接部37靠近所述滑动组件33的侧壁设有两个相对的通孔372，穿过两个通孔设有所述滚动轮的转动轴，所述转动轴的方向垂直于所述第一方向，使得所述滚动轮的行程方向为所述第一方向。所述滑动组件33在所述致动部211与所述行程部31抵接后，沿着所述致变机构21的倾斜面滚动，减小了摩擦力。

进一步地，如图3所示，所述驱动部4包括与所述芯轴2连接的丝杠副42，以及驱动所述丝杠副42使其丝杠螺母421沿所述第一方向往复移动的驱动电机41。优选地，所述丝杠副42为滚珠丝杠副，所述驱动电机为减速电机，所述驱动电机41和所述滚珠丝杠副的同轴安装，且其轴线方向为所述第一方向，所述驱动电机41驱动所述丝杠副42的丝杠螺杆422转动，通过滚珠丝杠的原理，将所述丝杠螺杆422的圆周运动转换为所述丝杠螺母421的往复直线运动，使得所述丝杠螺母421可沿所述第一方向左右移动。所述丝杠螺母421外固定有丝杠套43，所述丝杠套43的横截面为正六棱形，所述丝杠套43的最左端连接有推力杆44，所述推力杆44最左侧通过芯轴接头22与所述芯轴2连接，通过所述丝杠螺母421的往复运动带动所述丝杠套43和所述芯轴接头22运动，进而实现了所述芯轴2所述第一方向往复运动。

进一步地，所述驱动电机41连接有驱动板45，所述驱动板45可接收变径指令，并对所述驱动电机41进行控制，使得所述变径机构3的变径量可控。优选地，所述驱动电机41的右侧设有可充电的井电池，所述井电池为所述驱动板45和所述驱动电机41供电，当所述驱动板45没有接收到变径信号时，断开主电路，设备处于复位状态；当所述驱动板45接收到所述变径信号时，连接主电路，所述井电池为所述驱动电机41提供电源；所述驱动板为PCB电路板，上面焊接有多个电子元器件以及中央处理器，所述中央处理器内烧写有控制程序，所述驱动板45接收到变径信号后，所述中央处理将所述变径信号转换为所述驱动电机41的转速信号，在设定时间内使得所述驱动电机41的移动位移不同，实现了所述变径机构3的变径量可控。

实施例2

如图1所示，在实施例1的基础上，沿所述第一方向由所述芯轴2至所述驱动部4中部贯穿设有承压管7，所述承压管7可用于穿线。本实施例中，由所述芯轴2的最左侧至所述驱动部4贯穿设有承压管7，由于所述变径稳定器在井内，内外压力大故采用承压管7来抵抗压力，优选地，所述承压管7的材质是17-4PH（国标为0Cr17Ni4Cu4Nd），所述承压管7的设计可方便外接设备，提高了所述变径稳定器的适用性。

实施例3

如图1所示，在实施例2的基础上，所述第一腔体11内设有第一压力平衡部，所述第一压力平衡部包括套设于所述芯轴2外的第一密封件81、第二密封件82以及滑环83；所述第一密封件81相对靠近所述致变机构21的较低端，所述第二密封件82相对靠近所述致变机构21的较高端，所述滑环83设于所述第一密封件81和所述致变机构21的较低端之间；所述滑环83与所述第一密封件81之间形成第二腔体84，所述稳定器本体1侧壁设有与所述第二腔体84连通的第二通槽85；所述滑环83与所述第二密封件82之间形成第三腔体86。

具体地，当所述变径机构3向远离所述稳定器本体1的方向移动时，所述第三腔体86的体积变大，腔体内的气压减小，而外部的气压变大，外部气压通过所述第二通槽85进入第二腔体84，由于所述第一密封件81固定，故在外部气压的作用下使得所述滑环83向右移动，使得所述第三腔体86体积减小，进而达到压力平衡；当所述变径机构3向靠近所述稳定器本体1的方向移动时，所述第三腔体86的体积变小，其腔体内的气压增大，推动所述滑环83向左移动，所述滑环83推动所述第二腔体84内的气体从所述第二通槽85流出，从而达到压力平衡。其中所述第一密封件81与所述第二密封82上设有O型密封圈。由于整套设备需要在井内工作，井内压力非常高，约100MPa，若不做压力平衡，所述高压会作用于所述驱动电机41的输出轴上，故所述驱动电机41要满足其要求，需要具有较大的功率，通过设置第一压力平衡部，可避免外部压力对电机的作用，降低了能耗，节约成本同时也提高了整个装置的简易性。

实施例4

在实施例4的基础上，如图3所示，所述第一腔体11内还设有第二压力平衡部，所述第二压力平衡部包括所述驱动电机41相对远离所述丝杠副42侧设有的第三密封件91，所述丝杠副42远离所述驱动电机41端连接有活塞组件92，所述活塞组件92与所述第三密封件91之间形成密封腔体，所述密封腔体内充有油；所述稳定器本体1和所述第一腔体11之间形成第一流通空间14，所述活塞组件92相对远离所述丝杠副42侧与所述第一流通空间14连通；所述丝杠螺母421外套设有压力平衡套94，所述压力平衡套94和所述丝杠螺母421间设有第二流通空间，当所述丝杠螺母421沿所述第一方向移动时，所述油可在所述第二流通空间内沿所述第一方向反向流动。

如图3所示，所述丝杆螺母外固定有圆筒形的丝杠套43，所述丝杠套43外套设有压力平衡套95，优选地，所述丝杠套43截面为正六棱柱形，如图6所示，所述压力平衡套95的横截面内孔为正六边形，所述丝杠套43可嵌入所述压力平衡套95内，所述压力平衡套95的正六边形的顶点向内凹形成流通孔951，六个所述流通孔951形成了所述的第二流通空间；所述丝杠螺母421将所述密封腔体分为左边的第五腔体93和右边的第四腔体94，所述压力平衡套95内为通孔，长度贯穿所述第五腔体93和所述第四腔体94。

如图3所示，所述驱动部4的所述推力杆连接所述活塞组件92，所述活塞组件包括与所述推力杆44连接的活塞杆921，以及固定于所述芯轴接头的固定盘922，所述活塞杆921和所述固定盘922之间有供所述活塞杆921移动的间隙，所述芯轴接头22为筒型，左侧与所述芯轴2连接，右侧设有穿过所述固定盘922与所述间隙连通的通孔，所述芯轴接头22的侧壁设有过流孔221，井内泥浆从右侧的所述第一流通空间14通过所述过流孔流入所述芯轴接头22，通过所述芯轴接头22的右侧的通孔流入所述活塞组件92的间隙，当所述活塞杆921向左移动时，可推动泥浆向左移动。

当所述丝杠螺母421向左移动时，推动所述活塞杆921向左移动，所述第五腔体93的体积减小，压力增大，使得所述密封腔体内的油通过所述第二流通空间流入所述第四腔体94；当所述丝杠螺母421向右移动时，拉动所述活塞杆921向右移动，所述第四腔体94的体积减小，压力增大，使得所述密封腔体内的油通过所述第二流通空间流入所述第五腔体93，通过油的流动性达到压力平衡。

由于井内的泥浆通过所述芯轴接头22的所述过流孔221流动，故所述芯轴接头22冲刷明显，易损坏，故所述稳定器本体1靠近所述芯轴接头22处可拆卸，方便及时更换所述芯轴接头22。

实施例5

在实施例4的基础上，如图1所示，所述芯轴2外壁设有致变机构组，所述致变机构组包括沿所述第一方向分布的多个所述致变机构21；所述稳定器本体1侧壁对应每个所述致变机构21设有所述第一通槽12，所述变径部3上设有与每个所述第一通槽12对应的所述行程部31。本实施例中，所述致变机构组包括2个所述致变机构21，即所述芯轴2外壁沿所述第一方向分布有2个相同的所述致变机构21，故在所述稳定器本体1的侧壁设有与两个所述致变机构21相对应的两个相同的所述第一通槽13，故所述变径机构21的底部设有与所述第一通槽13相配的两个相同的行程部31，初始状态下，两个所述第一通槽13分别在两个所述致变结构21的最低端的左侧，当所述芯轴2向行进方向移动时，两个所述致动部211同时抵接相对应的两个所述行程部31，使得所述变径机构21向远离所述稳定器本体1的方向移动。由于此设备用于井下，所述稳定器本体1的外部具有高压，故将顶起所述变径机构21的作用力分解，另外可提高所述变径机构3被顶起时的稳定性。

实施例6

在实施例5的基础上，如图1所示，所述芯轴2外壁周向分布有多个所述致变机构组，所述稳定器本体1的侧壁上设有多个与所述致变机构组相应的所述变径机构3。本实施例中所述芯轴2外壁周向均匀分布有3个具有2个所述致变机构21的所述致变机构组，在所述稳定器本体1的侧壁上设有3组所述第一通槽13，且在所述稳定器本体1的侧壁上设有3个具有两个所述行程部31的与所述致变机构组相对应的所述变径机构3。当所述变径稳定器在井下工作时，可通过调节多个所述变径机构3具有相同的变径量使得所述变径稳定器处于井的正中工作，提高设备作业的稳定性。

实施例7

在实施例1至实施例6的基础上，本申请提出一种钻具，所述钻具安装有以上所述的变径稳定器。在所述钻具的一端连接所述变径稳定器，不需要起钻也可实现钻具组合的改变，实现增斜、稳斜、降斜操作，大大节约了钻井成本，提高了钻井速度。

本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均应视为本申请的保护范围。

Claims (13)

1.一种变径稳定器，其特征在于，包括：

稳定器本体（1），所述稳定器本体（1）内具有第一腔体（11）且其侧壁设有与所述第一腔体（11）连通的第一通槽（12）；所述稳定器本体（1）的外壁上对应所述第一通槽（12）处设有安装空间；所述第一腔体（11）的轴线方向为第一方向；

变径机构（3），所述变径机构（3）设于安装空间内且其上设有进入第一通槽（12）内并能沿第一通槽（12）往复移动的行程部（31）；

芯轴（2），同轴安装于所述第一腔体（11）内，所述芯轴（2）的外壁上形成有致变机构（21），所述致变机构（21）倾斜设置，初始状态时，所述致变机构（21）的较低端相对靠近所述第一通槽（12），所述致变机构上形成有致动部（211）；

驱动部（4），沿所述第一方向设于所述第一腔体（11）内，与所述芯轴（2）传动连接；

所述驱动部（4）沿着所述第一方向驱动所述芯轴（2）使得致变机构（21）向靠近所述第一通槽（12）的方向移动时，所述致动部（211）与所述行程部（31）相抵接，使得所述变径机构（3）向远离所述稳定器本体（1）的一侧移动，实现变径。

2.根据权利要求1所述的变径稳定器，其特征在于：在所述安装空间边沿处设有复位部（5），当所述致动部（211）与所述行程部（31）处于由抵接状态转换为非抵接状态时，在所述复位部（5）的作用下，所述变径机构（3）恢复到初始状态。

3.根据权利要求2所述的变径稳定器，其特征在于：所述变径机构（3）两端分别设有的限位块（32），所述安装空间包括设于所述稳定器本体（1）外壁的与两个所述限位块（32）相对应的第一凹槽（13），所述第一凹槽（13）具有第一开口，所述限位块（32）设于所述第一凹槽（13）内，且可沿所述第一凹槽往复移动；所述复位部（5）包括套设于所述稳定器本体（1）外的固定环（52），所述固定环（52）一端固定于所述稳定器本体（1）侧壁，另一端延伸至所述第一开口处，所述固定环（52）底部设有弹性组件（51），所述弹性组件（51）自由端伸入所述第一凹槽内，所述限位块（32）向远离所述稳定器本体（1）方向移动时挤压所述弹性组件（51）。

4.根据权利要求1所述的变径稳定器，其特征在于：沿所述第一方向由所述芯轴（2）至所述驱动部（4）中部贯穿设有承压管（7），所述承压管（7）可用于穿线。

5.根据权利要求1所述的变径稳定器，其特征在于：所述驱动部（4）包括与所述芯轴（2）连接的丝杠副（42），以及驱动所述丝杠副（42）使其丝杠螺母（421）沿所述第一方向往复移动的驱动电机（41）。

6.根据权利要求1所述的变径稳定器，其特征在于：所述第一腔体（11）内设有第一压力平衡部，所述第一压力平衡部包括套设于所述芯轴（2）外的第一密封件（81）、第二密封件（82）以及滑环（83）；所述第一密封件（81）相对靠近所述致变机构（21）的较低端，所述第二密封件（82）相对靠近所述致变机构（21）的较高端，所述滑环（83）设于所述第一密封件（81）和所述致变机构（21）的较低端之间；所述滑环（83）与所述第一密封件（81）之间形成第二腔体（84），所述稳定器本体（1）侧壁设有与所述第二腔体（84）连通的第二通槽（85）；所述滑环（83）与所述第二密封件（82）之间形成第三腔体（86）。

7.根据权利要求5所述的变径稳定器，其特征在于：所述第一腔体（11）内还设有第二压力平衡部，所述第二压力平衡部包括所述驱动电机（41）相对远离所述丝杠副（42）侧设有的第三密封件（91），所述丝杠副（42）远离所述驱动电机（41）端连接有活塞组件（92），所述活塞组件（92）与所述第三密封件（91）之间形成密封腔体，所述密封腔体内充有油；所述稳定器本体（1）和所述第一腔体（11）之间形成第一流通空间（14），所述活塞组件（92）相对远离所述丝杠副（42）侧与所述第一流通空间（14）连通；所述丝杠螺母（421）外套设有压力平衡套（94），所述压力平衡套（94）和所述丝杠螺母（421）间设有第二流通空间，当所述丝杠螺母（421）沿所述第一方向移动时，所述油可在所述第二流通空间内沿所述第一方向反向流动。

8.根据权利要求1所述的变径稳定器，其特征在于：所述芯轴（2）外壁设有致变机构组，所述致变机构组包括沿所述第一方向分布的多个所述致变机构（21）；所述稳定器本体（1）侧壁对应每个所述致变机构（21）设有所述第一通槽（12），所述变径机构（3）上设有与每个所述第一通槽（12）对应的所述行程部（31）。

9.根据权利要求8所述的变径稳定器，其特征在于：所述芯轴（2）外壁周向分布有多个所述致变机构组，所述稳定器本体（1）的侧壁上设有多个与所述致变机构组相应的所述变径机构（3）。

10.根据权利要求5所述的变径稳定器，其特征在于：所述驱动电机（41）连接有驱动板（45），所述驱动板（45）可接收变径指令，并对所述驱动电机（41）进行控制，使得所述变径机构的变径量可控。

11.根据权利要求1所述的变径稳定器，其特征在于：所述行程部（31）包括与所述变径机构（3）连接的承接部（37）以及与所述承接部（37）连接的滑动组件（33）。

12.根据权利要求1所述的变径稳定器，其特征在于：所述变径机构（3）顶部设有顶盖（34），所述顶盖（34）上设有耐磨材料。

13.一种钻具，其特征在于：所述钻具上安装有权利要求1-12中任一项所述的变径稳定器。

Images