CN206530302U - 扶正器以及水平定向钻导向探测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种扶正器，涉及定向钻井的扶正装置技术领域，所述扶正器包括中心轴、第一弹簧座、第二弹簧座和基座；所述第一弹簧座和所述第二弹簧座均套装在所述中心轴上；所述第一弹簧座和所述第二弹簧座之间布置有至少四个片形弹簧，所述片形弹簧的两端分别和所述第一弹簧座以及所述第二弹簧座可拆卸连接；本实用新型还提供了一种水平定向钻导向探测系统，包括分流器、探测器和上述的扶正器，本申请的扶正器，解决了现有技术中扶正器在组装和作业中容易损坏、使用寿命短的技术问题；本申请的水平定向钻导向探测系统，解决了现有技术中水平定向钻的导向探测的不准确、输出数据的误差大的技术问题。

Description

扶正器以及水平定向钻导向探测系统

技术领域

本实用新型涉及定向钻井的扶正装置技术领域，尤其是涉及一种扶正器以及一种水平定向钻导向探测系统。

背景技术

在石油钻井工程中定向井是指，沿预先设计的井眼方向(井斜角和方位角)钻达目的层位的井。其主要用于：①受地面地形限制，如油田埋藏在城镇、高山、湖泊或良田之下；②海上丛式钻井；③因地质构造特殊(如断层、裂缝层，或地层倾角太大等)的需要，钻定向井有利于油、气藏的勘探开发；④处理井下事故，如侧钻，为制止井喷着火而钻的救险井等。定向井的剖面设计，一般由直井段、造斜段、稳斜段和降斜段组成。造斜和扭方位井段常用井下动力钻具(涡轮钻具或螺杆钻具)加弯接头组成的造斜钻具。当井眼斜度最后达到或接近水平时，称为水平井。定向钻进时，必须经常监测井眼的斜度和方位，随时绘出井眼轨迹图，以便及时调整。常用的测斜仪有单点、多点磁力照相测斜仪和陀螺测斜仪。近年来，还使用随钻测斜仪，不需起钻就可随时了解井眼的斜度和方位，按信号传输方式分有线及无线两种，前者用电缆传输信号，后者用泥浆脉冲、电磁、声波等。

定向钻井的施工方法是将扶正器、探测器、分流器用螺纹连接，把扶正器和探测器推进无磁钻铤内孔里，分流器固定于无磁短接内，无磁短接和无磁钻铤通过螺纹连接。探测器用于监测井眼的斜度和方位，探测器和井外的电脑连接，电脑通过探测器反馈的数据能够绘制出井眼轨迹图，将此图和设计图相比较以修正探测器的轨迹。扶正器的作用是给探测器扶正，通常探测器的数据线从扶正器的中穿过。此外，探测器的前端还连接有钻井工具，因此为了保证正常的钻井施工，扶正器还不能影响泥浆通过。但是由于从扶正器通过的泥浆通常是高压泥浆，扶正器会出现颤动，导致探测器的定位不准。此外，高压的泥浆对扶正器的反作用大，使得扶正器的一些零部件容易损坏。基于此，如何提供一种定位准确、使用寿命长的扶正器，是本领域技术人员亟待解决的问题。

基于此，本实用新型提供了一种扶正器以解决上述的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种扶正器，以缓解现有技术中存在的扶正器在组装和作业中容易损坏、使用寿命短的技术问题。

本实用新型提供的扶正器，包括中心轴、第一弹簧座、第二弹簧座和基座；所述中心轴的外径小于所述基座横截面的最大尺寸，所述中心轴的两端各设有一个所述基座；所述第一弹簧座和所述第二弹簧座均套装在所述中心轴上；所述第一弹簧座和所述第二弹簧座之间布置有至少四个片形弹簧，所述片形弹簧的两端分别和所述第一弹簧座以及所述第二弹簧座可拆卸连接；至少四个所述片形弹簧围绕所述中心轴均匀分布；每个所述片形弹簧均包括隆起部分，所述隆起部分朝外设置。

本实用新型提供的所述扶正器，包括中心轴、第一弹簧座、第二弹簧座和基座。基座用于将扶正器和其他器件组装，如探测器，基座设置两个，分别设置在中心轴的两端。在中心轴上套装有第一弹簧座和第二弹簧座，第一弹簧座和第二弹簧座均用于安装片形弹簧。第一弹簧座和第二弹簧座能够延中心轴滑动。中心轴的外径小于基座横截面的最大尺寸，第一弹簧座和第二弹簧座套装在中心轴上，两者的相互背离的一端分别能够和中心轴两边的基座的端面相抵，即两个基座还用于限制第一弹簧座和第二弹簧座在中心轴上所能够移动的最大范围。

片形弹簧属于板状的弹簧的一种，为呈长条形的薄片状。片形弹簧的工作面是长条形的薄片的表面，即承受负载而变形的面是片形弹簧的表面，每个片形弹簧均包括隆起部分。片形弹簧布置至少四个且绕中心轴均匀分布，所有的片形弹簧的两端都连接在第一弹簧座以及第二弹簧座上，片形弹簧的隆起部分朝外设置。所有的片形弹簧和第一弹簧座以及第二弹簧座均为可拆卸连接。

本实用新型提供的所述扶正器使用时放置于钻铤的内孔里，片形弹簧的隆起部分和钻铤的内孔的孔侧壁相抵。由于第一弹簧座和第二弹簧座之间的轴向距离可以调整，片形弹簧延扶正器的轴向的变形即可以调整；同时片形弹簧的周向可以通过第一弹簧座和第二弹簧座绕中心轴转动来调整，使得片形弹簧的表面不会发生扭曲变形。因此第一弹簧座和第二弹簧座套装在中心轴上、能够延中心轴滑动，扶正器放入钻挺时片状弹簧不会发生扭曲变形。

此外，由于扶正器在作业时会有高压泥浆通过，高压泥浆容易造成片形弹簧的损坏，因此片形弹簧布置至少四个且绕中心轴均匀分布以保证扶正器的稳定运行。扶正器在作业中如果运行不稳定，例如出现颤动，高压泥浆会冲击到片形弹簧的表面，容易造成片形弹簧的被打断的事故。尤其是当损伤到片形弹簧的隆起部分时，这个片形弹簧不能和钻铤的内孔继续稳定的相抵，扶正器势必会出现偏斜或者较大的颤动，因此片状弹簧需要经常更换。本实用新型提供的所述扶正器的所有的片形弹簧和第一弹簧座以及第二弹簧座均为可拆卸连接，便于更换片状弹簧。扶正器的其他部分则无需经常更换，更换过新的片状弹簧的扶正器能够继续使用并很好的发挥其作用。由此可见，本申请所提供的扶正器的使用寿命更长。

进一步的，在所述第一弹簧座和相邻的基座之间设置有螺旋弹簧，所述螺旋弹簧一端抵在所述第一弹簧座的端面上，另一端抵在所述基座的端面上。

进一步的，所述片形弹簧的两端和所述第一弹簧座以及所述第二弹簧座均为销轴连接。

进一步的，所述片形弹簧的两端设置有连接部，所述连接部上设置有轴线平行于所述片形弹簧宽度方向的通孔，所述第一弹簧座和所述第二弹簧座均设置有销轴座孔；销钉穿过所述通孔，所述销钉两端均抵在所述销轴座孔内。

进一步的，所述销钉使用弹簧销。

进一步的，所述片形弹簧设置有四个，所述第一弹簧座和所述第二弹簧座均设置有四个销轴座孔。

进一步的，所述片形弹簧的两端和所述第一弹簧座以及所述第二弹簧座螺接。

进一步的，所述片形弹簧的两端设置有连接孔，所述第一弹簧座和所述第二弹簧座均设置有内螺孔，螺钉通过所述连接孔与所述内螺孔螺接。

本实用新型的目的还在于提供一种水平定向钻导向探测系统，以缓解现有技术中存在的水平定向钻的导向探测的不准确、输出数据的误差大的技术问题。

本实用新型提供的水平定向钻导向探测系统，包括分流器、探测器和上述的扶正器，所述探测器的两端分别连接所述扶正器和所述分流器。

本实用新型提供的所述水平定向钻导向探测系统，扶正器为探测器扶正，探测器的数据线仍然从扶正器的中穿过。由于扶正器的片状弹簧能够经常更换使得扶正器在作业中始终处于平稳的状态，使探测器能够实现精准定位，提高了定向井的施工效率。

进一步的，所述第一弹簧座靠近所述探测器设置。

基于此，本实用新型较之原有技术，具有方向控制准确、输出数据的误差小，在定向井的施工中施工效率高的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例一提供的扶正器的片形弹簧的结构示意图；

图2为本实施例一提供的扶正器的第一弹簧座的结构示意图；

图3为实施例一提供的扶正器的结构示意图；

图4为实施例二提供的水平定向钻导向探测系统的结构示意图。

标记：1－中心轴；2－第一弹簧座；3－第二弹簧座；4－基座；5－片形弹簧；6－连接部；7－销轴座孔；8－螺旋弹簧；9－探测器；10－分流器；11－扶正器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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实用新型中的具体含义。

实施例一

如图1－图3所示，在本实施例中提供了一种扶正器，所述扶正器包括中心轴1、第一弹簧座2、第二弹簧座3和基座4；所述中心轴1的外径小于所述基座4横截面的最大尺寸，所述中心轴1的两端各设有一个所述基座4；所述第一弹簧座2和所述第二弹簧座3均套装在所述中心轴1上；所述第一弹簧座2和所述第二弹簧座3之间布置有至少四个片形弹簧5，所述片形弹簧5的两端分别和所述第一弹簧座2以及所述第二弹簧座3可拆卸连接；至少四个所述片形弹簧5围绕所述中心轴1均匀分布；每个所述片形弹簧5均包括隆起部分，所述隆起部分朝外设置。

本实用新型提供的所述扶正器，包括中心轴1、第一弹簧座2、第二弹簧座3和基座4。基座4用于将扶正器和其他器件组装，如探测器，基座4设置两个，分别设置在中心轴1的两端。在中心轴1上套装有第一弹簧座2和第二弹簧座3，第一弹簧座2和第二弹簧座3均用于安装片形弹簧5。第一弹簧座2和第二弹簧座3能够延中心轴1滑动。中心轴1的外径小于基座4横截面的最大尺寸，第一弹簧座2和第二弹簧座3套装在中心轴1上，两者的相互背离的一端分别能够和中心轴1两边的基座4的端面相抵，即两个基座4还用于限制第一弹簧座2和第二弹簧座3在中心轴1上所能够移动的最大范围。

作为优选，所述中心轴和所述基座螺接。当然所述中心轴和所述基座还可以是固接或者其他固定连接方式，均在本申请的保护范围内。

如图1和图2所示，片形弹簧5属于板状的弹簧的一种，为呈长条形的薄片状。片形弹簧5的工作面是长条形的薄片的表面，即承受负载而变形的面是片形弹簧5的表面，每个片形弹簧5均包括隆起部分。片形弹簧5布置至少四个且绕中心轴1均匀分布，所有的片形弹簧5的两端都连接在第一弹簧座2以及第二弹簧座3上，片形弹簧5的隆起部分朝外设置。所有的片形弹簧5和第一弹簧座2以及第二弹簧座3均为可拆卸连接。

本实用新型提供的所述扶正器使用时放置于钻铤的内孔里，片形弹簧5的隆起部分和钻铤的内孔的孔侧壁相抵。由于第一弹簧座2和第二弹簧座3之间的轴向距离可以调整，片形弹簧5延扶正器的轴向的变形即可以调整；同时片形弹簧5的周向可以通过第一弹簧座2和第二弹簧座3绕中心轴1转动来调整，使得片形弹簧5的表面不会发生扭曲变形。因此第一弹簧座2和第二弹簧座3套装在中心轴1上、能够延中心轴1滑动，扶正器放入钻挺时片状弹簧不会发生扭曲变形。

此外，由于扶正器在作业时会有高压泥浆通过，高压泥浆容易造成片形弹簧5的损坏，因此片形弹簧5布置至少四个且绕中心轴1均匀分布以保证扶正器的稳定运行。扶正器在作业中如果运行不稳定，例如出现颤动，高压泥浆会冲击到片形弹簧5的表面，容易造成片形弹簧5的被打断的事故。尤其是当损伤到片形弹簧5的隆起部分时，这个片形弹簧5不能和钻铤的内孔继续稳定的相抵，扶正器势必会出现偏斜或者较大的颤动，因此片状弹簧需要经常更换。本实用新型提供的所述扶正器的所有的片形弹簧5和第一弹簧座2以及第二弹簧座3均为可拆卸连接，便于更换片状弹簧。扶正器的其他部分则无需经常更换，更换过新的片状弹簧的扶正器能够继续使用并很好的发挥其作用。由此可见，本申请所提供的扶正器的使用寿命更长。

如图3，本实施例的可选方案中，在所述第一弹簧座2和相邻的基座4之间设置有螺旋弹簧8，所述螺旋弹簧8一端抵在所述第一弹簧座2的端面上，另一端抵在所述基座4的端面上。

本实用新型提供的所述扶正器，还包括螺旋弹簧8，螺旋弹簧8套装在中心轴1上。安装时片形弹簧5和第一弹簧座2以及第二弹簧座3装好后，螺旋弹簧8抵在第一弹簧座2的端面上。第一弹簧座2和第二弹簧座3在片形弹簧5以及螺旋弹簧8的共同作用下在没有外力作用时不会沿中心轴1移动。此外，在扶正器作业时，由于其一端设置有螺旋弹簧8，可以调整还能够实现扶正器

螺旋弹簧8可以延中心轴1自由滑动，也可以固定在第一弹簧座2的端面上，均在本申请的保护范围内。

所述片形弹簧5的两端和所述第一弹簧座2以及所述第二弹簧座3的可拆卸连接的结构可以有多种。

可选的，一种连接结构为，所述片形弹簧5的两端设置有连接孔，所述第一弹簧座2和所述第二弹簧座3均设置有内螺孔，螺钉通过所述连接孔与所述内螺孔螺接。

片形弹簧5的两端与第一弹簧座2和第二弹簧座3螺接，加工简单，连接稳固。

可选的，另一种连接结构为，所述片形弹簧5的两端和所述第一弹簧座2以及所述第二弹簧座3均为销轴连接。

由于扶正器使用时安装到钻挺内部，片形弹簧5的隆起部分和钻铤的内孔的孔侧壁相抵。片形弹簧5使用销轴连接，使得片形弹簧5还可以绕销钉转动，增加了片状弹簧在受到外力时能自动调整的自由度。

此外，片形弹簧5如果用螺钉固定在第一弹簧座2和第二弹簧座3上，可能在一些工况下，螺钉在高压泥浆的冲刷下会损坏或者螺钉的表面会固结上泥浆，导致更换片形弹簧5时螺钉难以取下，在这种情况下，此处采用销轴连接能够避免上述问题的出现。

如图1，本实施例的可选方案中，所述片形弹簧5的两端设置有连接部6，所述连接部6上设置有轴线平行于所述片形弹簧5宽度方向的通孔，所述第一弹簧座2和所述第二弹簧座3均设置有销轴座孔7；销钉穿过所述通孔，所述销钉两端均抵在所述销轴座孔7内。

本实施例的可选方案中，所述销钉使用弹簧销。弹簧销又称弹性圆柱销，是一种无头中空的柱形体，轴向开槽，两头端部有倒角，用于零件之间的定位、连接、固定等。

实施例二

本申请还提供了一种水平定向钻导向探测系统，包括分流器10、探测器9和实施例一提供的所述扶正器11，所述探测器的两端分别连接所述扶正器和所述分流器。

本实用新型提供的所述水平定向钻导向探测系统，扶正器为探测器扶正，探测器的数据线仍然从扶正器的中穿过。由于扶正器的片状弹簧能够经常更换使得扶正器在作业中始终处于平稳的状态，使探测器能够实现精准定位，提高了定向井的施工效率。

本实施例的可选方案中，所述第一弹簧座靠近所述探测器设置，使扶正器扶正探测器的效果更好。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种扶正器，其特征在于，包括中心轴、第一弹簧座、第二弹簧座和基座；所述中心轴的外径小于所述基座横截面的最大尺寸，所述中心轴的两端各设有一个所述基座；所述第一弹簧座和所述第二弹簧座均套装在所述中心轴上；所述第一弹簧座和所述第二弹簧座之间布置有至少四个片形弹簧，所述片形弹簧的两端分别和所述第一弹簧座以及所述第二弹簧座可拆卸连接；至少四个所述片形弹簧围绕所述中心轴均匀分布；每个所述片形弹簧均包括隆起部分，所述隆起部分朝外设置。

2.根据权利要求1所述的扶正器，其特征在于，在所述第一弹簧座和相邻的基座之间设置有螺旋弹簧，所述螺旋弹簧一端抵在所述第一弹簧座的端面上，另一端抵在所述基座的端面上。

3.根据权利要求1所述的扶正器，其特征在于，所述片形弹簧的两端和所述第一弹簧座以及所述第二弹簧座均为销轴连接。

4.根据权利要求3所述的扶正器，其特征在于，所述片形弹簧的两端设置有连接部，所述连接部上设置有轴线平行于所述片形弹簧宽度方向的通孔，所述第一弹簧座和所述第二弹簧座均设置有销轴座孔；销钉穿过所述通孔，所述销钉两端均抵在所述销轴座孔内。

5.根据权利要求4所述的扶正器，其特征在于，所述销钉使用弹簧销。

6.根据权利要求3所述的扶正器，其特征在于，所述片形弹簧设置有四个，所述第一弹簧座和所述第二弹簧座均设置有四个销轴座孔。

7.根据权利要求2所述的扶正器，其特征在于，所述片形弹簧的两端和所述第一弹簧座以及所述第二弹簧座螺接。

8.根据权利要求7所述的扶正器，其特征在于，所述片形弹簧的两端设置有连接孔，所述第一弹簧座和所述第二弹簧座均设置有内螺孔，螺钉通过所述连接孔与所述内螺孔螺接。

9.一种水平定向钻导向探测系统，其特征在于，包括分流器、探测器和根据权利要求1－8任一项所述的扶正器，所述探测器的两端分别连接所述扶正器和所述分流器。

10.根据权利要求9所述的水平定向钻导向探测系统，其特征在于，所述第一弹簧座靠近所述探测器设置。