[發(fā)明專利]一種一體式開窗側(cè)鉆工具

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710285021.6
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN106948786B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡東鋒;韋海防;王思凡;李前春;王玉;王培峰;陳煉軍;劉立鵬;杜松濤;段成才;安全成
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣集團(tuán)有限公司;中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B29/06
• 分類號: E21B29/06
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責(zé)任公司 61108
• 代理人: 吳倩倩

本發(fā)明提供了一種一體式開窗側(cè)鉆工具，包括從上至下依次連接的開窗側(cè)鉆單元、卡瓦錨定單元、摩擦轉(zhuǎn)向單元三部分,該發(fā)明采用旋轉(zhuǎn)下壓的機(jī)械坐封原理，結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，性能可靠，效率高，能一趟鉆完成工具下入、定向、坐封、開窗、修窗等施工，通過一套卡瓦即實(shí)現(xiàn)了軸向抗壓和周向抗扭，且機(jī)械錨定機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向槽設(shè)計，能夠有效防止起下鉆過程中因上提鉆柱過量導(dǎo)致的誤坐封問題，增加卡瓦錨定的可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油鉆井技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種一體式開窗側(cè)鉆工具。

背景技術(shù)

目前，老井側(cè)鉆中使用的側(cè)鉆工具有液壓式和機(jī)械式之分。液壓式開窗工具需要兩趟鉆才能完成開窗作業(yè)，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作繁瑣,比如專利“一種開窗側(cè)鉆用斜向器（公開號：CN2718196Y）”的錨定機(jī)構(gòu)，其設(shè)置有兩套卡瓦，分別被獨(dú)立的液壓缸驅(qū)動，一套防扭轉(zhuǎn)，一套抗軸壓，使用時，需要有專門的液壓管路通向井底的液壓缸，來驅(qū)動卡瓦周向與軸向坐封；目前在用的一種機(jī)械式開窗工具采用長短槽換向的坐封機(jī)構(gòu)，存在上提鉆柱時易誤坐封的風(fēng)險，致使卡瓦損壞；此外，針對類似于專利“一種防脫落式一體化開窗工具（公開號：CN202544785U）”的導(dǎo)斜體防脫落U型臺階設(shè)計，雖然該U型臺階可以方便工具坐封失敗時打撈回收，但是U型臺階增加了銑錐的無效磨銑時間。

為克服以上開窗工具的不足，現(xiàn)需要設(shè)計一種一體式開窗側(cè)鉆工具。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有機(jī)械式和液壓式開窗工具的問題，提供一種一體式開窗側(cè)鉆工具,采用機(jī)械式坐封方式，其結(jié)構(gòu)簡單，一趟鉆能完成開窗和修窗作業(yè),不存在誤坐封風(fēng)險,優(yōu)化了銑錐與導(dǎo)斜體的連接方式，提高了銑錐開窗的效率。

本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種一體式開窗側(cè)鉆工具，包括從上至下依次連接的開窗側(cè)鉆單元、卡瓦錨定單元、摩擦轉(zhuǎn)向單元三部分；

所述開窗側(cè)鉆單元包括銑錐和導(dǎo)斜體，銑錐的下部與導(dǎo)斜體上部通過剪釘連接；

所述卡瓦錨定單元包括設(shè)于內(nèi)部的中心軸和中心軸上部外側(cè)的卡瓦和外套，所述卡瓦外側(cè)設(shè)有牙，卡瓦的上下端分別連接上卡瓦座與下卡瓦座，所述上卡瓦座的外側(cè)設(shè)有斜面滑槽，卡瓦上端嵌套在斜面滑槽內(nèi)，上卡瓦座上部連接于導(dǎo)斜體下部外側(cè)，上卡瓦座下部連接于中心軸上部外側(cè)，下卡瓦座下端與外套連接，所述中心軸上部外側(cè)套有卡瓦滑套，卡瓦滑套上端連接于上卡瓦座下部，中心軸中上部外側(cè)套有鎖緊球座，鎖緊球座上端連接于下卡瓦座下端內(nèi)側(cè),鎖緊球座下端內(nèi)設(shè)有圓柱孔，該孔內(nèi)裝有鎖緊鋼球，中心軸外側(cè)的相應(yīng)位置設(shè)有中心軸外圓環(huán)凹槽，非錨定狀態(tài)下，鎖緊鋼球卡入中心軸外圓環(huán)凹槽中，鎖緊球座外側(cè)套有鎖緊彈簧和壓套，鎖緊彈簧設(shè)于下卡瓦座底部，壓套設(shè)于鎖緊彈簧底部；

所述摩擦轉(zhuǎn)向單元包括設(shè)于中心軸下部外側(cè)的摩擦座，所述摩擦座外側(cè)設(shè)有凹槽，且該凹槽內(nèi)裝有摩擦塊和摩擦彈簧，摩擦座上下端分別連接有上限位套和限位轉(zhuǎn)向套，所述上限位套上端外設(shè)有內(nèi)圓環(huán)凹槽，所述限位轉(zhuǎn)向套上設(shè)有轉(zhuǎn)向槽，轉(zhuǎn)向槽上穿有轉(zhuǎn)銷，且轉(zhuǎn)銷連接于中心軸上，轉(zhuǎn)向槽包括連接槽、短溝槽和長溝槽，連接槽水平設(shè)置，短溝槽和長溝槽分別豎直連接于連接槽兩端。

所述中心軸下端外側(cè)還設(shè)有引錐。

所述銑錐為兩段式結(jié)構(gòu)，中部為修窗部分，下端為開窗部分。

所述導(dǎo)斜體的斜面角度為2～3°，導(dǎo)斜體的斜面上部設(shè)有內(nèi)圓柱面凸臺，所述剪釘穿過該內(nèi)圓柱面凸臺上的剪釘孔與銑錐上的螺紋孔擰緊。

所述導(dǎo)斜體的斜面中上部設(shè)有打撈孔，打撈孔上設(shè)有導(dǎo)引面。

所述上卡瓦座上部通過銷軸連接于導(dǎo)斜體下部外側(cè)。

所述斜面滑槽成圓周均勻分布3～4個，且斜面滑槽左右兩邊均有保護(hù)槽。

所述限位轉(zhuǎn)向套沿周向設(shè)有兩道轉(zhuǎn)向槽，兩個轉(zhuǎn)向槽上各穿有一個轉(zhuǎn)銷，兩個轉(zhuǎn)銷都連接于中心軸上。

所述短溝槽長度大于兩倍轉(zhuǎn)銷外徑。