[發(fā)明專利]歪頭偏心圓筒推靠式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810818878.4
• 申請(qǐng)日: 2018-07-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108979534A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱世軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 徐芝香
• 主分類號(hào): E21B7/06
• 分類號(hào): E21B7/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及石油、天然氣等鉆探領(lǐng)域的鉆井工具，是歪頭偏心圓筒推靠式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具。技術(shù)問(wèn)題：增加造斜效果。技術(shù)特征：包括，芯軸，基座，萬(wàn)向節(jié)，外筒，偏置機(jī)構(gòu)；基座連接萬(wàn)向節(jié)，萬(wàn)向節(jié)連接芯軸，芯軸固定連接鉆頭；外筒后端可旋轉(zhuǎn)的套接基座，前端可旋轉(zhuǎn)的套接芯軸；偏置機(jī)構(gòu)包括內(nèi)偏心圓筒，外偏心圓筒，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)A，鎖緊機(jī)構(gòu)A；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)A設(shè)置于內(nèi)偏心圓筒與外偏心圓筒之間，可驅(qū)動(dòng)內(nèi)偏心圓筒與外偏心圓筒相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。工具前端向一側(cè)傾斜，傾斜的方向與內(nèi)偏心圓筒最小壁厚的一側(cè)位于同側(cè)。有益效果：鉆頭向一側(cè)傾斜與外偏心圓筒偏置產(chǎn)生的造斜效果位于井壁同側(cè)，兩者疊加，獲得更強(qiáng)的造斜能力，有益于在水平井造斜段等特殊位置造斜。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油、天然氣等鉆探領(lǐng)域的鉆井工具，是一種歪頭偏心圓筒推靠式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具。

背景技術(shù)

隨著超深井、高難定向井、叢式井、水平井、大位移井、分支井及三維復(fù)雜結(jié)構(gòu)井的發(fā)展，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具因?yàn)榫蹆艋Ч?，井身軌跡控制精度更高，位移延伸能力更強(qiáng)，逐漸替代了傳統(tǒng)的滑動(dòng)導(dǎo)向工具。然而，現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)--造斜率--相對(duì)傳統(tǒng)滑動(dòng)導(dǎo)向鉆井工具沒(méi)有優(yōu)勢(shì)，所以，在一些井段，例如水平井造斜段、水平井階梯段、特殊地層段等位置不得不繼續(xù)使用傳統(tǒng)滑動(dòng)導(dǎo)向鉆井工具以增加造斜率。

所以，發(fā)明新的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具，增加造斜效果，是時(shí)之所需。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)的技術(shù)問(wèn)題是：怎樣增加造斜效果，及現(xiàn)有技術(shù)的不足。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：使旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具靠近鉆頭的一端偏離鉆柱軸線，以增加單邊造斜率，并配合偏心環(huán)造斜，進(jìn)而可增加總的單邊造斜率。

本發(fā)明包含的技術(shù)特征有：一種歪頭偏心圓筒推靠式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具，包括：芯軸，基座，萬(wàn)向節(jié)，外筒，偏置機(jī)構(gòu)。

基座后端固定連接鉆柱，用于將所述歪頭偏心圓筒推靠式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具連接在鉆柱上；基座前端連接萬(wàn)向節(jié)，萬(wàn)向節(jié)連接芯軸，芯軸前端固定連接鉆頭，用于將鉆柱旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的扭矩傳遞到鉆頭，實(shí)現(xiàn)對(duì)巖層的切削。

外筒后端可旋轉(zhuǎn)的套接在基座上，外筒前端可旋轉(zhuǎn)的套接在芯軸上；用于包裹所述歪頭偏心圓筒推靠式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具內(nèi)部組件，外筒可通過(guò)摩擦相對(duì)井壁橫向靜止（相對(duì)井壁不轉(zhuǎn)動(dòng)），為芯軸轉(zhuǎn)動(dòng)提供支承。

偏置機(jī)構(gòu)包括內(nèi)偏心圓筒，外偏心圓筒，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)A，鎖緊機(jī)構(gòu)A；內(nèi)偏心圓筒可旋轉(zhuǎn)的套接在芯軸上,內(nèi)偏心圓筒后端與外筒前端固定連接；外偏心圓筒可旋轉(zhuǎn)的套接在內(nèi)偏心圓筒上；鎖緊機(jī)構(gòu)A設(shè)置于內(nèi)偏心圓筒與外偏心圓筒之間，可把外偏心圓筒鎖緊在內(nèi)偏心圓筒上；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)A設(shè)置于內(nèi)偏心圓筒與外偏心圓筒之間，可受控驅(qū)動(dòng)內(nèi)偏心圓筒與外偏心圓筒相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明通過(guò)外偏心圓筒與內(nèi)偏心圓筒可受控的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致外偏心圓筒向外突出，以驅(qū)動(dòng)歪頭偏心圓筒推靠式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具向設(shè)定的方向推靠井壁，使鉆頭偏移，從而加大鉆頭的單邊切削，實(shí)現(xiàn)造斜。

所述歪頭偏心圓筒推靠式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的前端向一側(cè)傾斜，可導(dǎo)致鉆頭也向一側(cè)井壁傾斜，從而加大了鉆頭的單邊切削，實(shí)現(xiàn)造斜效果；歪頭偏心圓筒推靠式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具前端傾斜的方向與內(nèi)偏心圓筒最小壁厚的一側(cè)位于同側(cè)；當(dāng)鉆頭向一側(cè)井壁傾斜產(chǎn)生的造斜效果與偏置機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的造斜效果位于井壁同側(cè)，兩者疊加，就產(chǎn)生了更大的造斜效果。

本申請(qǐng)中，所述前端是指靠近鉆頭的一端；所述后端，與前端對(duì)應(yīng)，是指靠近鉆柱的一端。本申請(qǐng)中，設(shè)定一詞是指事先設(shè)置、確定。

進(jìn)一步，所述歪頭偏心圓筒推靠式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具還包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)B；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)B設(shè)置于外筒與基座之間，可受控驅(qū)動(dòng)外筒與基座相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。在定向鉆進(jìn)過(guò)程中，歪頭偏心圓筒推靠式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具可能偏離設(shè)定的偏置方向，通過(guò)驅(qū)動(dòng)外筒與基座相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，可維持歪頭偏心圓筒推靠式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具始終指向設(shè)定的偏置方向。