[实用新型]一种旋转导向钻井工具不旋转外套稳定装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种石油勘探钻井工具，特别是关于一种旋转导向钻井工具不旋转外套稳定装置。

背景技术

旋转导向钻井技术是20世纪80年代出现，90年代发展起来的一项石油钻井新技术，与传统的滑动导向钻井相比，具有井眼轨迹控制精度高，钻出的井眼圆滑，摩阻、扭矩低，钻井极限位移大，井下事故少，钻井速度快，钻井成本低等优点，因此可以满足水平井、大位移井、三维多目标井等高难度特殊工艺井导向钻井需求。

目前的旋转导向钻井工具主要可分为调制式旋转导向钻井工具和不旋转外套式旋转导向钻井工具。如图1所示，不旋转外套式旋转导向钻井工具主要由驱动心轴1、不旋转外套2、液压系统3、翼肋4、轴承支撑系统5、密封系统6等组成。驱动心轴1上部与钻柱连接，下部与钻头连接(钻柱、钻头图中未视出)。驱动心轴1插入到不旋转外套2中，并由轴承支撑系统5和密封系统6连接。不旋转外套2上设置有液压系统3，为不旋转外套2上的翼肋4提供伸缩驱动力，使翼肋4能支撑在井壁上。翼肋4同时给驱动心轴1提供偏置的侧向力或位移，从而使钻头按预计钻井工具面钻进。因为不旋转外套式旋转导向钻井工具的工具面是以不旋转外套为基准进行控制的，因此在导向钻井过程中，不旋转外套2需要相对于井壁保持静止，以便保持旋转导向钻井工具的工具面稳定，实现井眼轨迹的控制。但是由于不旋转外套2和驱动心轴1之间安装有轴承支撑系统5和密封系统6，存在摩擦力，这样在导向钻进时不旋转外套2将随着驱动心轴1的转动而发生缓慢的旋转，从而使旋转导向钻井工具的工具面发生改变，影响导向钻进的导向控制。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种旋转导向钻井工具的不旋转外套稳定装置，该装置使不旋转外套只能沿井眼轴线方向移动而不能旋转，从而稳定旋转导向工具的工具面。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种旋转导向钻井工具不旋转外套稳定装置，它包括均匀布置在不旋转外套外壁上的3～4套稳定器轮组总成，每一所述稳定器轮组总成均包括一轮组支架，所述轮组支架通过固定在不旋转外套上的弹簧径向支撑于所述不旋转外套外壁上，所述轮组支架两端的不旋转外套上分别设置一限制所述轮组支架径向位移量的限位块；所述轮组支架上设置有3～4组由滚轮组成的轮组，所述滚轮高于所述轮组支架，所述滚轮的滚向与所述不旋转外套移动方向一致。

所述轮组支架通过固定在不旋转外套外壁上开设的凹槽中的所述弹簧支撑，所述限位块固定在不旋转外套外壁上开设的凹槽两端。

所述每一轮组包括一轮轴，轮轴上穿设3～4个所述滚轮，所述轮轴两端穿出所述轮组支架的两侧壁后，分别插入到一导向块上对应设置的盲孔中，所述导向块设置在所述轮组支架侧壁与不旋转外套凹槽之间。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型包括几个稳定器轮组总成，沿圆周方向均匀分布在旋转导向钻井工具的不旋转外套上，只需在不旋转外套上开设出几个凹槽即可分组安装，简单方便。2、本实用新型在每一个不旋转外套的凹槽中都设置若干个轮组，若干个轮组滚动设置在一由弹簧支撑的轮组支架中，既可在弹簧的支撑下沿不旋转外套的径向运动，达到与井壁的紧密接触，又可随不旋转外套一起在井眼轴线方向上移动。3、本实用新型轮组支架底部被弹簧支撑的同时，端部又被两限位块限制，使其既能在不旋转外套径向上移动，又不会滑脱出不旋转外套。4、同理，本实用新型轮组由一轮轴串接，并设置轮组的滚动方向与不旋转外套移动方向一致，轮轴穿出轮组支架侧壁后，两端分别插入到一导向块中，被导向块导向，这样轮组、轮轴、导向块均可随轮组支架一起径向运动，也可一起沿井眼轴线方向移动。5、本实用新型设置轮组高于轮组支架，由于弹簧和轮组的结构布置，轮组与井壁紧密接触后，使得稳定器轮组总成不能随驱动心轴转动，从而也防止了不旋转外套的旋转，稳定了旋转导向钻井工具的工具面。

附图说明

图1是现有旋转导向钻井工具示意图

图2是安装有本实用新型的旋转导向钻井工具示意图

图3是本实用新型装置的示意图

图4是图3的轴向剖视图

图5是图4的A-A剖视图

图6是图4的B-B剖视图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的进行详细的描述。

如图2、图3所示，本实用新型包括360°均布在旋转导向工具的不旋转外套2外壁上的3～4套稳定器轮组总成7，本实施例中以三套稳定器轮组总成7为例进行说明。