[發(fā)明專利]一種開窗側(cè)鉆用坐封器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911424418.4
• 申請(qǐng)日: 2019-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN113123745B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孔華;鄭衛(wèi)建;晁文學(xué);李偉廷;甘心;蔣金寶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中石化石油工程技術(shù)服務(wù)有限公司;中石化中原石油工程有限公司;中石化中原石油工程有限公司鉆井工程技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): E21B23/01
• 分類號(hào): E21B23/01;E21B7/06
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 張子寬

本申請(qǐng)公開了一種開窗側(cè)鉆用坐封器，包括：筒體組件，其筒壁開設(shè)有卡瓦槽，卡瓦槽內(nèi)設(shè)置有卡瓦；輸入頭，可轉(zhuǎn)動(dòng)地并可軸向移動(dòng)地設(shè)置于筒體組件內(nèi)，輸入頭用于與外部斜向器連接；中心軸，可轉(zhuǎn)動(dòng)并可軸向移動(dòng)地設(shè)置于筒體組件內(nèi)，與輸入頭傳動(dòng)連接，中心軸設(shè)置有凸輪錐體，其具有大端和小端，其橫截面形狀為凸輪形狀，隨著中心軸相對(duì)筒體組件沿由小端指向大端方向移動(dòng)至卡瓦頂出位置時(shí)，中心軸相對(duì)筒體組件軸向定位于卡瓦頂出位置，且凸輪錐體推動(dòng)卡瓦向外翻轉(zhuǎn)，隨著中心軸相對(duì)筒體組件轉(zhuǎn)動(dòng)至凸輪錐體的外凸輪面高點(diǎn)作用于卡瓦，凸輪錐體推動(dòng)卡瓦向外翻轉(zhuǎn)的角度增大。增大了卡瓦與套管咬合力度，降低了在開窗側(cè)鉆過程中發(fā)生滑移的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油天然氣鉆井技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種開窗側(cè)鉆用坐封器。

背景技術(shù)

在石油天然氣行業(yè)中，隨著油田開發(fā)進(jìn)入中后期，長(zhǎng)期的注采、地層運(yùn)動(dòng)、落物等原因造成低效井、套損井、報(bào)廢井越來越多，重新打井必然造成采油成本的大幅升高。相關(guān)研究和工程應(yīng)用證明大量報(bào)廢老井的近井地帶仍然存在著大量的剩余油藏，而利用開窗側(cè)鉆技術(shù)可以有效開采這些剩余油藏，大幅降低采油成本。開窗側(cè)鉆技術(shù)指的是在原有井眼套管的側(cè)壁開窗，通過開窗向原有井眼的側(cè)向重新鉆井，以開采近井地帶的剩余油藏。

開窗位置影響新開采的井眼軌跡，開窗側(cè)鉆的井眼軌跡直接受到斜向器和坐封器的作用，在開窗側(cè)鉆之前，現(xiàn)在老井中的需要開窗位置的下部放入坐封器和斜向器，坐封器用于定位斜向器在老井中的位置，斜向器用于導(dǎo)向鉆頭向側(cè)向開窗鉆井。斜向器和坐封器在套管內(nèi)的定位精度直接關(guān)系到開窗側(cè)鉆的井眼軌跡是否滿足設(shè)計(jì)需求。在開窗側(cè)鉆過程中，鉆頭在斜向器的作用下，在套管上側(cè)鉆開窗，而斜向器同樣會(huì)受到鉆頭的反作用力，該反作用力的作用效果體現(xiàn)為兩個(gè)方面：一部分為豎直向下的軸向力，另一部分為周向扭轉(zhuǎn)的扭矩，最終這兩個(gè)力的作用效果經(jīng)過斜向器作用在坐封器上。

目前使用的側(cè)鉆坐封器，一次坐封丟手以后，開窗側(cè)鉆過程中，在鉆頭施加給斜向器的鉆壓以及切削扭矩、以及機(jī)械震動(dòng)等多種因素的影響下，存在坐封松動(dòng)，產(chǎn)生滑移掉落的風(fēng)險(xiǎn)。一旦產(chǎn)生滑移，井眼軌跡便不能按照設(shè)計(jì)軌跡進(jìn)行，甚至無法繼續(xù)完成開窗側(cè)鉆作業(yè)。

綜上所述，如何降低在開窗側(cè)鉆過程中，坐封器出現(xiàn)滑移的風(fēng)險(xiǎn)，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種開窗側(cè)鉆用坐封器，以降低在開窗側(cè)鉆過程中，坐封器出現(xiàn)滑移的風(fēng)險(xiǎn)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一種開窗側(cè)鉆用坐封器，包括：

筒體組件，所述筒體組件的筒壁開設(shè)有卡瓦槽，所述卡瓦槽內(nèi)設(shè)置有可相對(duì)所述筒體組件內(nèi)外翻轉(zhuǎn)的卡瓦，所述卡瓦用于向外翻轉(zhuǎn)后與外部套管的內(nèi)壁定位；

輸入頭，可轉(zhuǎn)動(dòng)地并可軸向移動(dòng)地設(shè)置于所述筒體組件內(nèi)，所述輸入頭用于與外部斜向器連接；

中心軸，可轉(zhuǎn)動(dòng)并可軸向移動(dòng)地設(shè)置于所述筒體組件內(nèi)，所述中心軸的一端與所述輸入頭傳動(dòng)連接，所述中心軸設(shè)置有凸輪錐體，所述凸輪錐體具有大端和小端，且所述凸輪錐體的橫截面形狀為凸輪形狀，隨著所述中心軸相對(duì)所述筒體組件沿由所述凸輪錐體的小端指向大端方向軸向移動(dòng)至卡瓦頂出位置時(shí)，所述中心軸相對(duì)所述筒體組件軸向定位于所述卡瓦頂出位置，且所述凸輪錐體推動(dòng)所述卡瓦向外翻轉(zhuǎn)，隨著所述中心軸相對(duì)所述筒體組件轉(zhuǎn)動(dòng)至所述凸輪錐體的外凸輪面高點(diǎn)作用于所述卡瓦，所述凸輪錐體推動(dòng)所述卡瓦向外翻轉(zhuǎn)的角度增大。

優(yōu)選地，在上述的開窗側(cè)鉆用坐封器中，還包括設(shè)置于所述筒體組件內(nèi)的行星齒輪組，所述輸入頭和所述中心軸通過所述行星齒輪組傳動(dòng)連接，所述行星齒輪組為加速行星齒輪組，以使所述中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度大于所述輸入頭的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，所述行星齒輪組包括：

齒圈，設(shè)置于所述筒體組件的內(nèi)壁；

行星齒輪，轉(zhuǎn)動(dòng)連接于所述輸入頭，所述行星齒輪與所述齒圈嚙合；