CN116398062B - 一种井下扩孔用液控可变径扶正器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种井下扩孔用液控可变径扶正器，涉及扶正器技术领域，包括支撑管，支撑管外接有程序控制组件，支撑管上安装有第一驱动组件、第二驱动组件、第三驱动组件、第一扶正组件、第二扶正组件；当遇到井径为上大下小的位置时，第三驱动组件带动第一扶正组件扩张，同时带动第二扶正组件收缩；当遇到井径上小下大的位置时，第三驱动组件带动第一扶正组件收缩，同时带动第二扶正组件扩张；本发明能够调整第一扶正组件和第二扶正组件的位置，从而能够适应不同的井径，适应范围大，调整起来比较方便；能够适应上大下小或上小下大的位置，从而使得扶正器使用起来更加的便捷稳定。

Description

一种井下扩孔用液控可变径扶正器

技术领域

本发明涉及扶正器技术领域，特别涉及一种井下扩孔用液控可变径扶正器。

背景技术

扶正器是用于套管的扶正，保证细长钻杆平稳运转，使钻头轴线尽可能接近钻孔中心线的一种器具；现有的扶正器大多分为两种，一种为刚性扶正器，这种扶正器支撑力较好，但是不能改变直径，适用的范围较小；另一种为弹性扶正器，这种扶正器虽然能够改变直径的大小，但是支撑力不好，容易发生偏差。

公告号为“CN105781443B”的中国发明专利提出了一种可变径扶正器，该专利通过从上至下依次铰接的轴向滑动段、上连接段、井壁接触段以及下连接段所组成的多个扶正条来改变直径的大小，从而便于根据井径的变化进行扶正；但是该专利在调整直径时，只能适应井径上下一致的位置，该扶正器处于井径上下直径不一致的位置时，只有部分扶正条进行支撑，这就会导致扶正条受力不均匀，极易对扶正条造成损坏；同时该专利在扶正时通过弹簧弹力进行支撑，长时间使用后需要对弹簧进行更换，使用起来不够便捷稳定。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种井下扩孔用液控可变径扶正器，包括支撑管，所述支撑管外接有程序控制组件，所述支撑管上安装有第一驱动组件、第二驱动组件、第三驱动组件、第一扶正组件、第二扶正组件，所述第一驱动组件与第一扶正组件连接，所述第二驱动组件与第二扶正组件连接，所述第一扶正组件、第二扶正组件、第一驱动组件均与第三驱动组件连接；通过所述第三驱动组件同时调整第一扶正组件和第二扶正组件的位置；当遇到井径为上大下小的位置时，所述第三驱动组件带动第一扶正组件扩张，同时带动第二扶正组件收缩；当遇到井径上小下大的位置时，所述第三驱动组件带动第一扶正组件收缩，同时带动第二扶正组件扩张。

进一步地，所述第一驱动组件包括支撑盘一、滑块一、连杆一、支撑杆一、驱动盘一、液压缸一，所述支撑盘一固定安装在支撑管上，所述滑块一滑动安装在支撑盘一上，所述驱动盘一滑动安装在支撑管上，所述支撑杆一固定安装在驱动盘一上，所述液压缸一固定安装在支撑盘一上，所述驱动盘一和液压缸一的活塞杆固定连接，连杆一的一端与支撑杆一转动连接，连杆一的另一端与滑块一转动连接。

进一步地，所述第一扶正组件包括扶正块一、连杆二、伸缩杆一、滑块二、连杆三、滑块四，所述伸缩杆一固定安装在支撑管上，所述滑块二滑动安装在第三驱动组件上，所述滑块四固定安装在伸缩杆一上，所述扶正块一滑动安装在滑块四上，连杆二的一端与扶正块一转动连接，连杆二的另一端与滑块一转动连接，连杆三的一端与扶正块一转动连接，连杆三的另一端与滑块二转动连接。

进一步地，所述第三驱动组件包括驱动盘二和液压缸二，所述驱动盘二滑动安装在支撑管上，所述滑块二滑动安装在驱动盘二上，所述液压缸二固定安装在支撑盘一上，所述驱动盘二与液压缸二的活塞杆固定连接。

进一步地，所述第二扶正组件包括扶正块二、伸缩杆二、滑块五、连杆五、连杆六、滑块六，所述伸缩杆二固定安装在支撑管上，所述滑块六固定安装在伸缩杆二上，所述扶正块二滑动安装在滑块六上，所述滑块五滑动安装在驱动盘二上，连杆五的一端与滑块五转动连接，连杆五的另一端与扶正块二转动连接，连杆六的一端与扶正块二转动连接，连杆六的另一端与第二驱动组件连接。

进一步地，所述第二驱动组件包括驱动盘三、液压缸三、支撑杆二、连杆四、支撑盘二、滑块三，所述驱动盘三滑动安装在支撑管上，所述支撑盘二固定安装在支撑管上，所述液压缸三固定安装在支撑盘二上，所述驱动盘三和液压缸三的活塞杆固定连接，所述支撑杆二固定安装在驱动盘三上，所述滑块三滑动安装在支撑盘二上，连杆四的一端与支撑杆二转动连接，连杆四的另一端与滑块三转动连接，连杆六的另一端与滑块三转动连接。

进一步地，所述滑块一、连杆一、支撑杆一、液压缸一均设置有多个，且呈圆周状间隔分布；所述扶正块一、连杆二、伸缩杆一、滑块二、连杆三、滑块四均设置有多个；且呈圆周状间隔分布，所述液压缸二设置有多个，且呈圆周状间隔分布；所述液压缸三、支撑杆二、连杆四、滑块三均设置有多个，且呈圆周状间隔分布；所述扶正块二、伸缩杆二、滑块五、连杆五、连杆六、滑块六均设置有多个，且呈圆周状间隔分布。

进一步地，所述支撑盘一上设置有滑槽一，滑槽一设置有多个，且呈圆周状间隔分布，所述扶正块一上设置有滑槽二，所述驱动盘二上设置有滑槽三和滑槽四，滑槽三和滑槽四均设置有多个，且呈圆周状间隔分布，所述扶正块二上设置有滑槽五，所述支撑盘二上设置有滑槽六，滑槽六设置有多个，多个滑槽六呈圆周状间隔分布。

进一步地，所述滑块一滑动安装在滑槽一内，所述滑块四滑动安装在滑槽二内，所述滑块二滑动安装在滑槽三内，所述滑块五滑动安装在滑槽四内，所述滑块六滑动安装在滑槽五内，所述滑块三滑动安装在滑槽六内，每个所述扶正块一上均设置有多个感应器一，每个所述扶正块二上均设置有多个感应器二。

本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本发明通过第一驱动组件调整第一扶正组件的位置，通过第二驱动组件调整第二扶正组件的位置，从而能够适应不同的井径，适应范围大，调整起来比较方便；（2）本发明通过第三驱动组件能够同时调整第一扶正组件和第二扶正组件的位置，从而能够适应上大下小或上小下大的位置，从而使得扶正器使用起来更加的便捷稳定；（3）本发明通过设置感应器一能够感应扶正块一距离井壁的尺寸，通过设置感应器二能够感应扶正块二距离井壁的尺寸，能够根据感应到的尺寸对第一扶正组件或第二扶正组件的位置进行调整，从而使得扶正器使用起来更加的方便稳定，能够解决当两个扶正块距离井壁尺寸偏差较大的问题；（4）本发明在扶正过程中，无需采用弹簧，从而能够长时间进行使用，避免了因更换弹簧而影响使用的问题。

附图说明

图1为本发明的正视图。

图2为本发明整体结构示意图一。

图3为本发明图2中A处放大结构示意图。

图4为本发明图2中B处放大结构示意图。

图5为本发明整体结构示意图二。

图6为本发明图5中C处放大结构示意图。

图7为本发明的俯视图。

图8为本发明图7中沿着A-A方向的剖视图。

图9为本发明图8中D处放大结构示意图。

图10为本发明图8中E处放大结构示意图。

附图标号：101-支撑管；201-支撑盘一；202-滑块一；203-连杆一；204-支撑杆一；205-驱动盘一；206-液压缸一；301-扶正块一；302-感应器一；303-连杆二；304-伸缩杆一；305-滑块二；306-连杆三；307-滑块四；401-驱动盘二；402-液压缸二；501-驱动盘三；502-液压缸三；503-支撑杆二；504-连杆四；505-支撑盘二；506-滑块三；601-扶正块二；602-伸缩杆二；603-滑块五；604-连杆五；605-感应器二；606-连杆六；607-滑块六。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例：如图1-图10所示的一种井下扩孔用液控可变径扶正器，包括支撑管101，支撑管101外接有程序控制组件，支撑管101上安装有第一驱动组件、第二驱动组件、第三驱动组件、第一扶正组件、第二扶正组件，第一驱动组件与第一扶正组件连接，第二驱动组件与第二扶正组件连接，第一扶正组件、第二扶正组件、第一驱动组件均与第三驱动组件连接；通过第三驱动组件同时调整第一扶正组件和第二扶正组件的位置；当遇到井径为上大下小的位置时，第三驱动组件带动第一扶正组件扩张，同时带动第二扶正组件收缩；当遇到井径上小下大的位置时，第三驱动组件带动第一扶正组件收缩，同时带动第二扶正组件扩张。

第一驱动组件包括支撑盘一201、滑块一202、连杆一203、支撑杆一204、驱动盘一205、液压缸一206，支撑盘一201固定安装在支撑管101上，滑块一202滑动安装在支撑盘一201上，驱动盘一205滑动安装在支撑管101上，支撑杆一204固定安装在驱动盘一205上，液压缸一206固定安装在支撑盘一201上，驱动盘一205和液压缸一206的活塞杆固定连接，连杆一203的一端与支撑杆一204转动连接，连杆一203的另一端与滑块一202转动连接。

第一扶正组件包括扶正块一301、连杆二303、伸缩杆一304、滑块二305、连杆三306、滑块四307，伸缩杆一304固定安装在支撑管101上，滑块二305滑动安装在第三驱动组件上，滑块四307固定安装在伸缩杆一304上，扶正块一301滑动安装在滑块四307上，连杆二303的一端与扶正块一301转动连接，连杆二303的另一端与滑块一202转动连接，连杆三306的一端与扶正块一301转动连接，连杆三306的另一端与滑块二305转动连接。

第三驱动组件包括驱动盘二401和液压缸二402，驱动盘二401滑动安装在支撑管101上，滑块二305滑动安装在驱动盘二401上，液压缸二402固定安装在支撑盘一201上，驱动盘二401与液压缸二402的活塞杆固定连接。

第二扶正组件包括扶正块二601、伸缩杆二602、滑块五603、连杆五604、连杆六606、滑块六607，伸缩杆二602固定安装在支撑管101上，滑块六607固定安装在伸缩杆二602上，扶正块二601滑动安装在滑块六607上，滑块五603滑动安装在驱动盘二401上，连杆五604的一端与滑块五603转动连接，连杆五604的另一端与扶正块二601转动连接，连杆六606的一端与扶正块二601转动连接，连杆六606的另一端与第二驱动组件连接。

第二驱动组件包括驱动盘三501、液压缸三502、支撑杆二503、连杆四504、支撑盘二505、滑块三506，驱动盘三501滑动安装在支撑管101上，支撑盘二505固定安装在支撑管101上，液压缸三502固定安装在支撑盘二505上，驱动盘三501和液压缸三502的活塞杆固定连接，支撑杆二503固定安装在驱动盘三501上，滑块三506滑动安装在支撑盘二505上，连杆四504的一端与支撑杆二503转动连接，连杆四504的另一端与滑块三506转动连接，连杆六606的另一端与滑块三506转动连接。

滑块一202、连杆一203、支撑杆一204、液压缸一206均设置有多个，且呈圆周状间隔分布；扶正块一301、连杆二303、伸缩杆一304、滑块二305、连杆三306、滑块四307均设置有多个；且呈圆周状间隔分布，液压缸二402设置有多个，且呈圆周状间隔分布；液压缸三502、支撑杆二503、连杆四504、滑块三506均设置有多个，且呈圆周状间隔分布；扶正块二601、伸缩杆二602、滑块五603、连杆五604、连杆六606、滑块六607均设置有多个，且呈圆周状间隔分布。

支撑盘一201上设置有滑槽一，滑槽一设置有多个，且呈圆周状间隔分布，扶正块一301上设置有滑槽二，驱动盘二401上设置有滑槽三和滑槽四，滑槽三和滑槽四均设置有多个，且呈圆周状间隔分布，扶正块二601上设置有滑槽五，支撑盘二505上设置有滑槽六，滑槽六设置有多个，多个滑槽六呈圆周状间隔分布。

滑块一202滑动安装在滑槽一内，滑块四307滑动安装在滑槽二内，滑块二305滑动安装在滑槽三内，滑块五603滑动安装在滑槽四内，滑块六607滑动安装在滑槽五内，滑块三506滑动安装在滑槽六内，每个扶正块一301上均设置有多个感应器一302，每个扶正块二601上均设置有多个感应器二605。

本发明的工作原理为：初始时，驱动盘二401位于扶正块一301和扶正块二601的中间位置（如图1所示），通过感应器一302和感应器二605检测距离井壁的尺寸，当本扶正器处于井径大小一致的位置，需要调整扶正块一301的位置时，液压缸一206的活塞杆带动驱动盘一205运动，驱动盘一205带动支撑杆一204运动，支撑杆一204通过连杆一203带动滑块一202运动，滑块一202通过连杆二303带动扶正块一301运动，扶正块一301带动连杆三306运动，连杆三306带动滑块二305运动，扶正块一301通过滑块四307带动伸缩杆一304收缩或扩张；当调整扶正块二601的位置时，液压缸三502的活塞杆带动驱动盘三501运动，驱动盘三501带动支撑杆二503运动，支撑杆二503通过连杆四504带动滑块三506运动，滑块三506通过连杆六606带动扶正块二601运动，扶正块二601带动连杆五604运动，连杆五604带动滑块五603运动，扶正块二601通过滑块六607带动伸缩杆二602收缩或扩张，从而完成对扶正块一301和扶正块二601位置的调整；当液压缸一206的活塞杆带动驱动盘一205上升时，通过上述运动最终带动扶正块一301收缩，当液压缸一206的活塞杆带动驱动盘一205下降时，通过上述运动最终带动扶正块一301扩张；当液压缸三502的活塞杆带动驱动盘三501上升时，通过上述运动最终带动扶正块二601扩张，当液压缸三502的活塞杆带动驱动盘三501下降时，通过上述运动最终带动扶正块二601收缩。

当本扶正器处于井径为上大下小的位置，需要调整扶正块一301和扶正块二601的位置时，液压缸二402的活塞杆带动驱动盘二401上升，驱动盘二401带动滑块二305和滑块五603上升，滑块二305通过连杆三306带动扶正块一301扩张，扶正块一301的运动轨迹为向上运动的同时向外扩张，此时，扶正块一301在滑块四307上滑动的同时伸缩杆一304扩张，扶正块一301运动时通过感应器一302检测距离井壁的尺寸；滑块五603上升时通过连杆五604带动扶正块二601收缩，扶正块二601的运动轨迹为向上运动的同时向内收缩，此时，扶正块二601在滑块六607上滑动的同时伸缩杆二602收缩，扶正块二601运动时通过感应器二605检测距离井壁的尺寸，当扶正块一301到达预定位置（根据实际使用时设定）而扶正块二601未到预定的位置时，通过第二驱动组件对扶正块二601的位置进行调整（调整的原理参照前面）；当扶正块二601到达预定位置（根据实际使用时设定）而扶正块一301未到预定的位置时，通过第一驱动组件对扶正块一301的位置进行调整（调整的原理参照前面），从而使得扶正块一301和扶正块二601均到达预定距离，从而能够通过改变扶正块一301和扶正块二601的位置来适应上大下小的位置（如图2所示）。

当本扶正器处于井径为上小下大的位置，需要调整扶正块一301和扶正块二601的位置时，液压缸二402的活塞杆带动驱动盘二401下降，驱动盘二401带动滑块二305和滑块五603下降，滑块二305通过连杆三306带动扶正块一301收缩，扶正块一301的运动轨迹为向下运动的同时向内收缩，此时，扶正块一301在滑块四307上滑动的同时伸缩杆一304收缩，扶正块一301运动时通过感应器一302检测距离井壁的尺寸；滑块五603下降时通过连杆五604带动扶正块二601扩张，扶正块二601的运动轨迹为向下运动的同时向外扩张，此时，扶正块二601在滑块六607上滑动的同时伸缩杆二602扩张，扶正块二601运动时通过感应器二605检测距离井壁的尺寸，当扶正块一301到达预定位置（根据实际使用时设定）而扶正块二601未到预定的位置时，通过第二驱动组件对扶正块二601的位置进行调整（调整的原理参照前面）；当扶正块二601到达预定位置（根据实际使用时设定）而扶正块一301未到预定的位置时，通过第一驱动组件对扶正块一301的位置进行调整（调整的原理参照前面），从而使得扶正块一301和扶正块二601均到达预定距离，从而能够通过改变扶正块一301和扶正块二601的位置来适应上小下大的位置（如图5所示）。

需要特别说明的是，本发明中运动件的启停均通过程序控制组件进行控制。

Claims (1)

1.一种井下扩孔用液控可变径扶正器，包括支撑管（101），所述支撑管（101）外接有程序控制组件，其特征在于，所述支撑管（101）上安装有第一驱动组件、第二驱动组件、第三驱动组件、第一扶正组件、第二扶正组件，所述第一驱动组件与第一扶正组件连接，所述第二驱动组件与第二扶正组件连接，所述第一扶正组件、第二扶正组件、第一驱动组件均与第三驱动组件连接；通过所述第三驱动组件同时调整第一扶正组件和第二扶正组件的位置；当遇到井径为上大下小的位置时，所述第三驱动组件带动第一扶正组件扩张，同时带动第二扶正组件收缩；当遇到井径上小下大的位置时，所述第三驱动组件带动第一扶正组件收缩，同时带动第二扶正组件扩张；

所述第一驱动组件包括支撑盘一（201）、滑块一（202）、连杆一（203）、支撑杆一（204）、驱动盘一（205）、液压缸一（206），所述支撑盘一（201）固定安装在支撑管（101）上，所述滑块一（202）滑动安装在支撑盘一（201）上，所述驱动盘一（205）滑动安装在支撑管（101）上，所述支撑杆一（204）固定安装在驱动盘一（205）上，所述液压缸一（206）固定安装在支撑盘一（201）上，所述驱动盘一（205）和液压缸一（206）的活塞杆固定连接，连杆一（203）的一端与支撑杆一（204）转动连接，连杆一（203）的另一端与滑块一（202）转动连接；

所述第一扶正组件包括扶正块一（301）、连杆二（303）、伸缩杆一（304）、滑块二（305）、连杆三（306）、滑块四（307），所述伸缩杆一（304）固定安装在支撑管（101）上，所述滑块二（305）滑动安装在第三驱动组件上，所述滑块四（307）固定安装在伸缩杆一（304）上，所述扶正块一（301）滑动安装在滑块四（307）上，连杆二（303）的一端与扶正块一（301）转动连接，连杆二（303）的另一端与滑块一（202）转动连接，连杆三（306）的一端与扶正块一（301）转动连接，连杆三（306）的另一端与滑块二（305）转动连接；

所述第三驱动组件包括驱动盘二（401）和液压缸二（402），所述驱动盘二（401）滑动安装在支撑管（101）上，所述滑块二（305）滑动安装在驱动盘二（401）上，所述液压缸二（402）固定安装在支撑盘一（201）上，所述驱动盘二（401）与液压缸二（402）的活塞杆固定连接；

所述第二扶正组件包括扶正块二（601）、伸缩杆二（602）、滑块五（603）、连杆五（604）、连杆六（606）、滑块六（607），所述伸缩杆二（602）固定安装在支撑管（101）上，所述滑块六（607）固定安装在伸缩杆二（602）上，所述扶正块二（601）滑动安装在滑块六（607）上，所述滑块五（603）滑动安装在驱动盘二（401）上，连杆五（604）的一端与滑块五（603）转动连接，连杆五（604）的另一端与扶正块二（601）转动连接，连杆六（606）的一端与扶正块二（601）转动连接，连杆六（606）的另一端与第二驱动组件连接；

所述第二驱动组件包括驱动盘三（501）、液压缸三（502）、支撑杆二（503）、连杆四（504）、支撑盘二（505）、滑块三（506），所述驱动盘三（501）滑动安装在支撑管（101）上，所述支撑盘二（505）固定安装在支撑管（101）上，所述液压缸三（502）固定安装在支撑盘二（505）上，所述驱动盘三（501）和液压缸三（502）的活塞杆固定连接，所述支撑杆二（503）固定安装在驱动盘三（501）上，所述滑块三（506）滑动安装在支撑盘二（505）上，连杆四（504）的一端与支撑杆二（503）转动连接，连杆四（504）的另一端与滑块三（506）转动连接，连杆六（606）的另一端与滑块三（506）转动连接；

所述滑块一（202）、连杆一（203）、支撑杆一（204）、液压缸一（206）均设置有多个，且呈圆周状间隔分布；所述扶正块一（301）、连杆二（303）、伸缩杆一（304）、滑块二（305）、连杆三（306）、滑块四（307）均设置有多个；且呈圆周状间隔分布，所述液压缸二（402）设置有多个，且呈圆周状间隔分布；所述液压缸三（502）、支撑杆二（503）、连杆四（504）、滑块三（506）均设置有多个，且呈圆周状间隔分布；所述扶正块二（601）、伸缩杆二（602）、滑块五（603）、连杆五（604）、连杆六（606）、滑块六（607）均设置有多个，且呈圆周状间隔分布；

所述支撑盘一（201）上设置有滑槽一，滑槽一设置有多个，且呈圆周状间隔分布，所述扶正块一（301）上设置有滑槽二，所述驱动盘二（401）上设置有滑槽三和滑槽四，滑槽三和滑槽四均设置有多个，且呈圆周状间隔分布，所述扶正块二（601）上设置有滑槽五，所述支撑盘二（505）上设置有滑槽六，滑槽六设置有多个，多个滑槽六呈圆周状间隔分布；

所述滑块一（202）滑动安装在滑槽一内，所述滑块四（307）滑动安装在滑槽二内，所述滑块二（305）滑动安装在滑槽三内，所述滑块五（603）滑动安装在滑槽四内，所述滑块六（607）滑动安装在滑槽五内，所述滑块三（506）滑动安装在滑槽六内，每个所述扶正块一（301）上均设置有多个感应器一（302），每个所述扶正块二（601）上均设置有多个感应器二（605）。