[實用新型]一種側鉆井套管開窗斜向器

有效

• 申請號: 201320260207.3
• 申請日: 2013-05-14
• 公開（公告）號: CN203248074U
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 宋新建;秦利民
• 申請（專利權）人: 庫爾勒勝科石油技術服務有限責任公司
• 主分類號: E21B7/08
• 分類號: E21B7/08
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 周京蘭

技術領域

本實用新型屬于石油鉆井用的井下工具，特別是一種側鉆井套管開窗斜向器，用于井下套管開窗施工。

背景技術

在石油勘探開采過程中，由于地層等因素或油藏開采枯竭，以及下部井眼事故等因素，為節省上部井眼鉆井和套管等費用，需要從套管一側開個窗口再鉆定向井或水平井，開采原井眼周圍的油氣藏。其中套管開窗的過程和工藝技術是關鍵問題，過去的工藝過程很復雜，需要起下許多趟鉆，原井眼需要下地錨、注水泥、候凝、掃水泥面、下斜向器，更換不同的銑鞋等等，后來采用液壓式懸掛斜向器和復合銑鞋，一般只需要兩趟鉆即可完成開窗工作，大大簡化和節省了開窗過程和時間，是一個很大的進步。

目前的這種傳壓式懸掛斜向器雖然使用成功率較高，但是，仍存在需要改進的問題，比如傳壓管與斜面體的連接結構不合理，通過固定在傳壓管上的鎖環與斜面體用螺栓連接，傳壓管退出時需要上提剪斷鎖環螺栓，就可能造成坐封機構坐封松動、坐封效果不好，易造成最終開窗失敗。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種側鉆井套管開窗斜向器，改變傳壓管的連接方式，使之結構更加合理，保證坐封的成功率和坐封效果。

本實用新型是這樣實現的：一種側鉆井套管開窗斜向器包括傳壓管、斜面體和坐封機構，坐封機構設有下殼體；傳壓管安裝在斜面體內，兩端分別與送入接頭和杵狀體螺紋連接；斜面體的上部與送入接頭螺紋連接，其下部和下殼體的上部均通過杵狀體焊接在一起，改變了傳壓管的連接和扶正方式。

與現有技術相比，本實用新型的優點在于，傳壓管與斜面體的連接結構簡單合理、安裝使用方便。由傳壓管和送入接頭組成的送入機構通過螺紋與斜面體連接，其液壓的傳壓能力可靠，懸掛坐封后，起出方便。另外，本實用新型還改進了上卡瓦和下卡瓦的卡瓦牙的結構，使卡瓦的坐封懸掛能力更為可靠。同時還改進了上錐體和下錐體與上卡瓦和下卡瓦接觸面的接觸結構，當上、下卡瓦被上、下錐體推出下殼體后，上、下錐體不再退回，可達到二次自鎖的效果。并對球座的內部形狀進行了改進，提高了鋼球與球座的密封效果，可確保本斜向器的懸掛能力。經過改進本斜向器的應用范圍更廣，可以用于定向井和水平井。最多下兩趟鉆即可完成套管開窗作業。大大提高了開窗成功率，使其經濟性能大大提高，大幅下降了生產成本。

附圖說明

圖1是本實用新型上半圖的結構示意圖。

圖2是本實用新型下半圖的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖詳述本實用新型，并非限制本實用新型所涉及的范圍，本實用新型在杵狀體4處分開繪制為圖1和圖2。由圖1和圖2所示，一種側鉆井套管開窗斜向器包括傳壓管2、斜面體3和坐封機構，坐封機構設有下殼體8。傳壓管2安裝在斜面體3內，兩端分別與送入接頭1和杵狀體4螺紋連接；斜面體3的上部與送入接頭1螺紋連接，其下部和下殼體8的上部均通過杵狀體4焊接在一起。由送入接頭1和傳壓管2組成的送入機構改變了傳壓管2的連接和扶正方式。斜面體3是一根設有中心孔的圓柱體，其中心孔剛好能穿過傳壓管2，一側的圓柱體上設有斜面，使磨銑工具可順其斜面將套管磨出一個窗口，實現側鉆打定向井或水平井的施工。坐封機構還設有上卡瓦5.1、下卡瓦5.2、上錐體9.1和下錐體9.2，上卡瓦5.1與上錐體9.1以及下卡瓦5.2與下錐體9.2均通過卡瓦螺栓6固定，上錐體9.1和下錐體9.2上均設有密封圏7，上錐體9.1和下錐體9.2通過螺紋相向連接在支撐管10的兩端；支撐管10的一端設有傳壓槽，且長短不一。上卡瓦5.1和下卡瓦5.2、上錐體9.1和下錐體9.2上、下各設有三組，使上卡瓦5.1和下卡瓦5.2與下殼體8上的卡瓦槽對應安裝。為減輕上錐體9.1和下錐體9.2的重量，在非連接部位打孔減重。上卡瓦5.1和下卡瓦5.2的卡瓦牙是菱形卡瓦牙；上錐體9.1和下錐體9.2與上卡瓦5.1和下卡瓦5.2的配合面是鋸齒狀錐形面。杵狀體4是設有中心孔的T型圓柱體，其大頭端的內孔設有螺紋與傳壓管2連接，大頭端的外圓與斜面體3的下部和下殼體8的上部焊接；其小頭端設有外螺紋與上錐體9.1的上部內孔螺紋連接。下錐體9.2的下部螺紋連接球座12，球座12的內孔是異徑孔，其上段內徑大于下段內徑，其中段是內錐面，通過內錐面過渡。鋼球11從井口投入時，正好落座在該內錐面上。下接頭13與下殼體8的下部螺紋連接，可保護球座12，并對下殼體8起到承托作用。

當在有套管的井段開窗側鉆打定向井或水平井時，先下入本斜向器，然后再下磨銑工具把套管磨出一個窗口。

使用時，本斜向器的上端直接與鉆鋌連接，當下鉆到預定位置后，一般要用電纜下入陀螺儀器對其斜面進行定向，定向之后取出儀器。投入一個鋼球11，待鋼球11就位后開泵憋壓。鉆井液壓力通過支撐管10的傳壓槽，進入上錐體9.1和下錐體9.2之間與下殼體8形成的密封空間中，使這兩個錐體相當于兩個活塞，迅速向上下兩邊推去。由于支撐管10下端設有傳壓槽，可使直徑方向具有彈性，使其與下錐體9.2的連接螺紋發生松動，讓支撐管10從下錐體9.2中抽出一部分，而其下部螺紋還在下錐體9.2內，同時上錐體9.1和下錐體9.2剪斷六個卡瓦螺栓6，把上卡瓦5.1和下卡瓦5.2同時推出緊緊擠住井中套管的內壁，上錐體9.1和下錐體9.2不再運動。停泵后，支撐管10下部螺紋段與下錐體9.2的內孔螺紋還有支撐作用，達到上卡瓦5.1和下卡瓦5.2與套管的鎖定，形成一次自鎖；另外，上卡瓦5.1和下卡瓦5.2背面與上錐體9.1和下錐體9.2的鋸齒狀錐形面配合，也防止了兩者的脫離，形成二次自鎖。坐封機構坐掛后，旋轉鉆具倒出傳壓管2起鉆，再下磨銑工具開窗磨銑。磨銑造出窗口后，起出磨銑工具，下導向鉆具鉆定向井或水平井。本斜向器性能良好、使用簡單，工作安全可靠，只需要兩趟鉆就可完成套管開窗任務。