[實(shí)用新型]一種偏置導(dǎo)向工具

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 00264528.9
• 申請(qǐng)日: 2000-12-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN2473325Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2002-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫銘新;韓來(lái)聚;唐志軍;劉新華;馮光通
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 勝利石油管理局鉆井工藝研究院
• 主分類號(hào): E21B7/04
• 分類號(hào): E21B7/04;E21B44/06
• 代理公司: 北京市中實(shí)友專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 羅文遠(yuǎn)

本實(shí)用新型屬于石油勘探開(kāi)發(fā)閉環(huán)自動(dòng)導(dǎo)向鉆井井下工具。

隨著世界上大部分油田進(jìn)入開(kāi)發(fā)后期，油藏開(kāi)發(fā)難度越來(lái)越大，定向井、水平井、大位移井、設(shè)計(jì)者井等特殊工藝井已成為適應(yīng)這一開(kāi)發(fā)形勢(shì)需求的主要開(kāi)發(fā)手段。這一類井的施工中的最關(guān)鍵的一項(xiàng)工作就是對(duì)井眼進(jìn)行導(dǎo)向，即控制井眼按設(shè)計(jì)的井斜、方位鉆進(jìn)。

傳統(tǒng)導(dǎo)向方式是采用彎外殼井下馬達(dá)以滑動(dòng)方式鉆進(jìn)，它存在以下主要缺點(diǎn)：1.井眼軌跡控制精度差；2.由于是采用滑動(dòng)方式鉆進(jìn)，使鉆進(jìn)極限井深受到限制；3.井眼不圓滑，使磨阻、扭矩增加；4.井身質(zhì)量和井眼狀況不佳，易出現(xiàn)井下復(fù)雜事故；5.增加了起下鉆具次數(shù)，降低了鉆進(jìn)速度，使鉆井成本大大上升。

本實(shí)用新型的發(fā)明目的是為解決傳統(tǒng)導(dǎo)向方式存在的井眼軌跡控制精度差，井身質(zhì)量差，鉆井井下事故多，鉆井成本高及鉆進(jìn)極限井深的限制問(wèn)題，滿足油田開(kāi)發(fā)后期，大量定向井、水平井、大位移井、設(shè)計(jì)者井等特殊工藝井，逐漸成為油氣開(kāi)發(fā)的主要手段這一開(kāi)發(fā)形勢(shì)的需求。

80年代末，閉環(huán)自動(dòng)導(dǎo)向鉆井技術(shù)出現(xiàn)。進(jìn)入90年代后，該技術(shù)得到了迅速發(fā)展，90年代中期，國(guó)外已有幾種旋轉(zhuǎn)自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)試驗(yàn)成功并投入現(xiàn)場(chǎng)推廣應(yīng)用，并取得了良好的效果，如貝克休斯公司的旋轉(zhuǎn)閉環(huán)自動(dòng)鉆井系統(tǒng)。

本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的：它由不旋轉(zhuǎn)外套[6]與旋轉(zhuǎn)芯軸[7]兩大部分，通過(guò)上軸承[8]、下軸承[3]連接；不旋轉(zhuǎn)外套[6]上安裝3至4支支撐翼肋[5]；每個(gè)支撐翼肋[5]的下部有一套多級(jí)活塞[11]、活塞上液壓腔[12]、活塞下液壓腔[13]、活塞控制板[10]、控制絲桿[9]、支撐翼肋支出控制機(jī)構(gòu)[14]、電磁換向閥[15]機(jī)構(gòu)；活塞上液壓腔[12]和活塞下液壓腔[13]通過(guò)液壓油路[19]與電磁換向閥[15]連接；低壓緩沖活塞[16]、高壓緩沖活塞[17]通過(guò)液壓油路[19]與電磁換向閥[15]連接；低壓緩沖活塞[16]外部與鉆柱和井眼間的環(huán)空相通，活塞內(nèi)部充滿液壓油；高壓緩沖活塞[17]內(nèi)部通過(guò)不旋轉(zhuǎn)外套[6]、旋轉(zhuǎn)芯軸[7]與旋轉(zhuǎn)密封部分[18]共同形成的高壓鉆井液通道[4]與鉆柱水眼內(nèi)的高壓鉆井液相通，外部充滿液壓油；支撐翼肋支出控制機(jī)構(gòu)[14]和電磁換向閥[15]通過(guò)信號(hào)電路[20]與控制中心[2]連接；控制中心[2]與位于高壓緩沖活塞[17]的高壓鉆井液腔內(nèi)的壓力傳感器[1]通過(guò)信號(hào)電路[20]連接；壓力傳感器[1]靠近高壓緩沖活塞[17]的高壓鉆井液腔的一側(cè)設(shè)有壓力感應(yīng)窗[21]；支撐翼肋支出控制機(jī)構(gòu)[14]和電磁換向閥[15]通過(guò)信號(hào)電路[20]與控制中心[2]連接。

本實(shí)用新型是為滿足目前國(guó)內(nèi)油氣開(kāi)發(fā)形勢(shì)需要而設(shè)計(jì)的一種偏置導(dǎo)向工具。它與傳統(tǒng)導(dǎo)向方式相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：1.井眼軌跡控制精度高于傳統(tǒng)導(dǎo)向方式；2.由于是采用旋轉(zhuǎn)方式進(jìn)行導(dǎo)向鉆進(jìn)，使鉆井極限井深大大提高；3.井眼圓滑，磨阻、扭矩遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)導(dǎo)向方式鉆進(jìn)的井眼；4.井身質(zhì)量和井眼狀況優(yōu)于傳統(tǒng)導(dǎo)向方式鉆進(jìn)的井眼，大大降低了井下復(fù)雜事故發(fā)生的幾率；5.減少了起下鉆具次數(shù)，提高了鉆進(jìn)速度，使鉆井成本大大降低。

與貝克休斯公司的旋轉(zhuǎn)閉環(huán)自動(dòng)鉆井系統(tǒng)相比，本實(shí)用新型省略了復(fù)雜的液壓系統(tǒng)，而利用鉆井過(guò)程中自然存在的鉆井液壓差作為整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力源，通過(guò)控制一個(gè)電磁換向閥來(lái)控制整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)作，使本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耗電量大大降低，因此，解決了系統(tǒng)自發(fā)熱問(wèn)題，并延長(zhǎng)了井下工作時(shí)間；同時(shí)，控制系統(tǒng)可通過(guò)壓力傳感器直接接收通過(guò)鉆井液壓力變化傳輸?shù)牡孛嬷噶?，以?jiǎn)單的方式解決了很難解決的指令傳輸通訊問(wèn)題。將其與隨鉆測(cè)量、隨鉆測(cè)井、隨鉆地層評(píng)價(jià)測(cè)井等儀器配合應(yīng)用，即可實(shí)現(xiàn)井下閉環(huán)旋轉(zhuǎn)自動(dòng)導(dǎo)向鉆井。

說(shuō)明書(shū)附圖：附圖1、一種偏置導(dǎo)向工具示意圖

附圖說(shuō)明：

1壓力傳感器??????????2控制中心

3上軸承??????????????4高壓鉆井液通道

5偏置工具支撐翼肋????6不旋轉(zhuǎn)外套

7旋轉(zhuǎn)芯軸????????????8下軸承

9控制絲桿?????????10活塞控制板

11多級(jí)活塞????????12活塞上液壓腔

13活塞下液壓腔????14支撐翼肋支出控制機(jī)構(gòu)

15電磁換向閥??????16低壓緩沖活塞

17高壓緩沖活塞????18旋轉(zhuǎn)密封部分

19液壓油路????????20信號(hào)電路

21壓力感應(yīng)窗

現(xiàn)結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述：

將本實(shí)用新型接到鉆頭上部，下入井內(nèi)。