一种便于更换钻具石油钻井用高效稳定器的制作方法

本发明涉及石油钻井辅助，尤其涉及一种便于更换钻具石油钻井用高效稳定器。

背景技术：

1、稳定器在钻具组合中主要起着指点和扶正作用，稳定器安装的位置将井斜角和井眼曲率控制在规定范围内，也使钻铤的绝大部分重量集中在钻头上，减少钻柱和钻头上所承受的非井眼中心力和其他外力。随着稳定器的发展和大量开采水平井和定向井，稳定器成为现代井眼轨迹控制技术中不可或缺的井底钻具。稳定器分为螺旋线式、直棱式和偏斜直棱式。

2、现有技术公开了部分有关石油钻井技术领域的专利文件，公开号为cn214741141u的实用新型专利，公开了一种便于更换钻具用稳定器，包括稳定器本体、稳定器上颈部、扶正棱体、钻杆、稳定器下颈部、第二外螺纹和螺栓，稳定器上颈部的左端与稳定器本体的右端连接，稳定器本体与稳定器上颈部的连接处设置有过渡圆锥体，扶正棱体安装在稳定器本体上，稳定器上颈部内部设置有第一内螺纹，钻杆上设置有第一外螺纹。

3、现有技术在对稳定器与钻具进行组装时，通常将稳定器和钻具进行螺纹连接，当更换不同规格尺寸的钻具时，稳定器表面的耐磨带难以根据钻具的规格尺寸进行适配，从而降低稳定器的扶正效果，并且在稳定器工作的过程中，稳定器表面的耐磨带在与钻井内壁转动接触的过程中接触进行接触摩擦，从而造成耐磨带在使用过程中磨损程度较为严重，影响耐磨带的使用寿命。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种便于更换钻具石油钻井用高效稳定器。

2、为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种便于更换钻具石油钻井用高效稳定器，包括稳定器主体，所述稳定器主体的底端固定连接有外螺纹环，所述稳定器主体的顶端内部开设有内螺纹，所述稳定器主体的表面密封套设有连接环，所述连接环的表面沿周向设置有多个凸起直棱，所述凸起直棱的内部贯穿开设有第一圆形孔和第二圆形孔，所述第一圆形孔和所述凸起直棱的一侧相连通；

3、所述凸起直棱的顶端和底端分别固定连接有上棱条和下棱条，所述上棱条和所述下棱条靠近所述凸起直棱的一端均开设有u型连通孔，所述u型连通孔的两端分别和对应的所述第一圆形孔以及所述第二圆形孔一端相连通，所述第一圆形孔和所述第二圆形孔以及相邻的两个所述u型连通孔内部均匀设置有多个接触滚珠，所述凸起直棱上连接有调节变径机构。

4、优选的，所述调节变径机构包括多个插接槽和多个转动槽，多个所述插接槽呈周向开设在所述连接环上，所述凸起直棱与上下两端的所述上棱条和所述下棱条均滑动插设在对应的所述插接槽中，多个所述转动槽呈周向开设在所述稳定器主体上，所述凸起直棱与上下两端的所述上棱条和所述下棱条一侧均沿着对应的所述转动槽延伸至所述稳定器主体的内部，所述稳定器主体的内部固定连接有两个限位环，所述限位环上呈周向开设有多个引导槽，所述上棱条和所述下棱条相互远离的一端均固定连接有圆形销，所述圆形销的一端分别位于对应的所述引导槽内部，所述连接环上连接有配合定位机构。

5、优选的，所述配合定位机构包括两个限位孔和两组固定孔，两个所述限位孔均开设在所述连接环上，两组所述固定孔均开设在所述稳定器主体上，每组所述固定孔的数量为四个，所述限位孔和对应的一组所述固定孔位于同一水平截面上，所述限位孔内设置有连接螺栓，所述连接螺栓的一端螺纹连接在对应的所述固定孔内部。

6、优选的，所述下棱条的底端开设有收集槽，所述收集槽内部的顶面上开设有收集孔，所述收集孔和所述下棱条上的所述u型连通孔底部相连通，所述收集孔的孔径小于所述u型连通孔的直径，所述上棱条上连接有滚珠补充机构。

7、优选的，所述下棱条的顶端开设有放置槽，所述放置槽的一端和所述下棱条上的所述u型连通孔顶部相连通，所述放置槽的内部固定连接有安装板，所述安装板上滑动插接有第一限位销，所述第一限位销靠近所述收集孔的一端固定连接有弧面顶块，所述第一限位销上套设有第一弹簧，所述第一弹簧固定连接在所述安装板和所述弧面顶块之间。

8、优选的，所述滚珠补充机构包括滚珠补充孔，所述滚珠补充孔开设在所述上棱条的顶部，所述滚珠补充孔的一端和所述上棱条上的所述u型连通孔顶部相连通，所述滚珠补充孔和所述u型连通孔的孔径相同，所述上棱条的内部开设有安装孔，所述安装孔与所述滚珠补充孔相连通，所述滚珠补充孔内部设置有多个接触滚珠，所述安装孔的内部固定安装有液压气缸，所述液压气缸的活塞轴上固定连接有推料活塞，所述推料活塞位于所述滚珠补充孔和所述u型连通孔连通处的上方，所述上棱条的内部开设有让位槽，所述让位槽位于所述滚珠补充孔和所述u型连通孔连通处的一侧，所述让位槽的内部设置有活动框架，所述活动框架上滑动插设有两个第二限位销，所述第二限位销的一端均固定连接在所述让位槽内部，所述第二限位销上套设有第二弹簧，所述第二弹簧固定连接在所述让位槽和所述活动框架之间，所述活动框架的一端延伸至所述滚珠补充孔和所述u型连通孔连通处后固定连接有楔形块，所述收集槽的内部固定安装有激光感应装置，所述激光感应装置位于所述收集孔的下方。

9、优选的，所述上棱条的顶端螺栓固定有上挡块，所述下棱条的底端螺栓固定有下挡块，所述上挡块的底部固定连接有第三弹簧，所述第三弹簧的一端固定连接有抵压块，所述第三弹簧和所述抵压块均位于对应的所述滚珠补充孔内部。

10、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

11、1、通过接触滚珠与钻井内壁进行滚动接触，从而替代传统耐磨带与钻井内壁之间的滑动接触摩擦，减少稳定器与钻井内壁的接触面产生的摩擦损耗，提高稳定器的使用寿命，多个接触滚珠在第一圆形孔、第二圆形孔和两个u型连通孔形成的环状闭合通道中进行滚动，从而使多个接触滚珠交替与钻井内壁接触，减少接触滚珠的滚动摩擦压力，避免单个接触滚珠长时间与钻井内壁滚动接触，提高接触滚珠的使用寿命。

12、2、通过引导槽的引导作用使上棱条和下棱条带动凸起直棱沿着插接槽移动，从而使上棱条和下棱条与稳定器主体轴心处的距离进行对应调节，并且带动凸起直棱同步移动调节，使稳定器与钻井的接触面直径能够根据钻具的规格尺寸进行对应调节，保证稳定器在钻孔过程中的扶正效果，在稳定器接触直径调节结束后，通过配合定位机构的作用对连接环的位置进行固定。

13、3、接触滚珠在沿着下棱条上的u型连通孔移动时，从u型连通孔和收集孔的连通处掉落到收集槽中，从而减少磨损严重的接触滚珠继续工作，减少受损严重的接触滚珠对稳定器工作造成影响，在接触滚珠进入收集槽内部后，通过滚珠补充机构补充对应数量的接触滚珠继续工作。

14、4、当接触滚珠的直径小于收集孔的孔径时，弧面顶块对接触滚珠表面施加一定的弹性压力，使小于收集孔孔径的接触滚珠能够进入收集孔中并通过收集槽进行收集，减少小于收集孔孔径的接触滚珠在后续滚珠的推动作用下无法顺利进入收集孔中，提高对不符合工作要求的接触滚珠的收集效率。

15、5、通过第二弹簧压缩时产生的弹性伸展作用使楔形块返回初始位置，并对滚珠补充孔和u型连通孔的连通处进行阻挡，防止u型连通孔内部的接触滚珠进入滚珠补充孔内部，当液压气缸的活塞轴带动推料活塞返回初始位置后，滚珠补充孔内部的接触滚珠继续向下移动，并且使下一个接触滚珠位于滚珠补充孔和u型连通孔的连通处上方。