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申请/专利权人：西南石油大学;浙江慧钻科技有限公司;四川谐铭科技有限公司

摘要：本发明提供了一种作用于石油钻井领域的工具，具体涉及一种电控变径扶正器，包括连接模块，控制模块，变径模块，所述控制模块包括控制单元，电磁阀，电磁铁，控制单元包含姿态传感器，当检测到姿态变化超过阈值时，控制单元通过控制电磁阀的开关状态，改变钻井液的流通轨迹，为后续变径模块提供动力源；所述变径模块包括涡轮叶片、导轮、聚水环、推块、复位弹簧，聚水环使钻井液从固定通道流经导轮，导轮改变钻井液流动轨迹，使钻井液冲击涡轮叶片旋转，涡轮叶片旋转，使得推块伸出，推块贴合管壁，使工具处于居中位置，当关闭电磁阀，复位弹簧将推块复位。本发明扶正原理简单，有效纠正井斜，从而提高钻井效率。

主权项：1.电控变径扶正器，其特征在于：所述电控变径扶正器包括连接模块，控制模块，变径模块;所述连接模块包括上接头（1）、上芯轴（2）、上密封环（3）、上端盖（4）、下端盖（25）、下密封环（26）、下芯轴（27）、下接头（28），所述上接头（1）与上端盖（4）通过螺纹连接，所述上密封环（3）放置在上端盖（4）内壁的环形槽中，轴向均布4个，所述上芯轴（2）与上接头（1）通过螺纹连接，上芯轴（2）与上端盖（4）之间为过渡配合，上芯轴（2）的外径与上密封环（3）内径采用过盈配合，所述下密封环（26）放置在下端盖（25）内壁环形槽中，轴向均布3个，所述下接头（28）与下端盖（25）通过螺纹连接，所述下芯轴（27）与下接头（28）通过螺纹连接，所述下芯轴（27）与下端盖（25）之间为过渡配合，下芯轴（27）的外径与下密封环（26）内径采用过盈配合，所述上接头（1）与下接头（28）均用于连接上方与下方钻柱，所述上密封环（3）与下密封环（26）均用于防止液体进入，以保证内部干燥环境；所述控制模块包括控制单元（6）、电池组（7）、控制单元底座（8）、电磁阀（9）、电磁铁（16）、电磁铁外壳（17）、衔铁复位弹簧（18）、衔铁（19），所述控制单元（6）与控制单元底座（8）通过螺栓连接，控制单元（6）包含姿态传感器、MCU、滤波电路、放大电路、稳压电路，并集成于PCB，姿态传感器将当前角速度信号，通过ADC转换成数字信号采集回来，传输给MCU，当偏差角度超过设定阈值，控制电磁阀（9）打开，以及电磁铁（16）的通断状态，所述电池组（7）与控制单元底座（8）通过电池组（7）下方支架连接，用以给控制单元（6）供电，所述控制单元底座（8）与变径外壳（5）通过螺纹连接，所述电磁阀（9）与电磁铁（16）通过导线与上方控制单元（6）与电池组（7）相连，连接处做防水处理，导线铺设在变径外壳（5）内壁设置的导线槽中，所述电磁阀（9）通过螺栓固定于上芯轴外侧，与上芯轴流道（201）同心，电磁阀（9）数量为3个，沿周向均布，所述电磁铁（16）与电磁铁外壳（17）通过螺纹连接，所述衔铁（19）置于电磁铁外壳（17）内部，衔铁（19）与电磁铁外壳（17）之间为间隙配合，所述衔铁复位弹簧（18）连接于电磁铁外壳（17）和衔铁（19）之间，在电磁铁（16）断电之后衔铁复位弹簧（18）将衔铁（19）复位，所述电磁铁外壳（17）通过螺栓固定于变径外壳（5）内，所述电磁铁（16）、电磁铁外壳（17）、衔铁复位弹簧（18）、衔铁（19），数量均为6个，沿周向均布，用于推块（21）伸出与缩回状态的自锁；所述变径模块包括变径外壳（5）、聚水环（10）、导轮（11）、圆头平键（12）、推力球轴承（13）、涡轮叶片（14）、轴用挡圈（15）、推块复位弹簧（20）、推块（21）、单向阀（22）、减磨环（23）、下外壳（24），所述变径外壳（5）上端与上端盖（4）通过螺纹连接，所述聚水环（10）与上芯轴（2）通过螺纹连接，所述聚水环（10）内设计3个聚水环流道（1001），沿周向均布，聚水环流道（1001）轴向与上芯轴流道（201）处于同一平面，使液体更加聚集的流向下方导轮（11），所述导轮（11）与上芯轴（2）之间采用过渡配合，轴向通过圆头平键（12）固定，防止周向旋转，所述涡轮叶片（14）与上芯轴（2）采用间隙配合，所述轴用挡圈（15）卡在上芯轴（2）外径的卡槽中，用以涡轮叶片（14）轴向固定，所述推力球轴承（13）连接于导轮（11）与涡轮叶片（14）之间，所述推块复位弹簧（20）连接于推块（21）与变径外壳（5）之间，推块复位弹簧（20）两个为1组，放置于推块（21）两侧，共6组，沿周向均布，在该工具工作之后，推块复位（20）弹簧将推块（21）复位，所述推块（21）上端连接于涡轮叶片导轨（1401）中，周向放置于变径外壳（5）下端设置的变径槽口（501）中，变径槽口（501）用以保证推块（21）沿径向移动，液体经过导轮（11）冲击涡轮叶片（14），使涡轮叶片（14）旋转，推动推块（21）沿径向伸出，推块（21）给井壁一个作用力，使钻柱处于中心位置，达到扶正的作用，推块（21）上设置自锁卡槽（2101），用以与衔铁（19）配合，在工作中保证推块（21）的自锁，所述单向阀（22）通过螺纹连接在变径外壳（5）下端的单向槽（502）内，单向阀（22）数量为6个，沿周向均布，用以液体的排出，所述减磨环（23）通过螺栓连接在变径外壳（5）下端，与推块（21）下端接触，减少推块（21）推出的摩擦，所述下外壳（24）与减摩环（23）通过螺纹连接，所述下外壳（24）与下端盖（25）通过螺纹连接。

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