[發明專利]一種自動防斜鉆井裝置

有效

• 申請號: 202110236198.3
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN112761527B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 潘一;崔祥龍;李沼萱;楊雙春;蔡家鐵;劉亞鵬;李磊;賈宇航;王心悅
• 申請（專利權）人: 遼寧石油化工大學
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04;E21B7/10;E21B12/00;E21B17/10;E21B47/04;E21B47/00
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本發明是一種自動防斜鉆井裝置。整個裝置是由鉆頭部分、旋轉部分、傳動艙、防斜翼裝置四部分組成。在鉆頭部分裝有監測裝置，監測裝置內置井深測量儀，便于施工人員觀測鉆頭所處位置；旋轉軸部分安裝有扶正裝置，可對旋轉軸進行支撐扶正作用；傳動艙內置傳動齒輪組，為防斜翼裝置提供動力；防斜翼裝置內部安裝有控制球，發生井斜時，控制球觸發進回油閥開關，使液壓柱伸出，與井壁作用，讓鉆柱回歸豎直狀態。

技術領域

本發明涉屬于石油工程領域，具體地涉及一種自動防斜鉆井裝置。

背景技術

直井是一種油田鉆井工程術語，它與定向井相對應，是指設計軌道是一條鉛垂線的井。在打直井時，如果井斜過大，會使井眼偏離地下設計目標，打亂油氣田開發的布局；在斜井內，鉆柱易靠在井壁一側，旋轉時發生嚴重摩擦，易使鉆柱磨損和折斷，也可能造成井壁坍塌及鍵槽卡鉆等事故；井斜超標也會影響固井質量，對抽油井也常引起抽油桿的磨損和折斷；由于地層傾角等地質因素及鉆具結構的原因，在某些地方，直井的防斜問題十分突出，以至直井的軌跡控制難度甚至超過了定向井。因此，直井的防斜打直技術成為現代鉆井技術中一項既十分重要又急需發展的鉆井技術。

目前直井的防斜打直技術主要是通過改進鉆具的結構組合來實現的。常用的防斜打直鉆具有：剛性滿眼鉆具、鐘擺鉆具、塔式鉆具、方鉆鋌防斜鉆具、偏重鉆鋌鉆具、柔性鐘擺鉆具、井下動力鉆具。剛性滿眼鉆具、塔式鉆具、方鉆鋌防斜鉆具主要用于防斜；鐘擺鉆具、柔性鐘擺鉆具、偏重鉆鋌鉆具、井下動力鉆具主要用于糾斜。但是存在的問題是：都不能從根本上解決直井井斜的問題，也不能滿足高陡構造、深井等復雜情況下鉆直井的需要。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的上述缺陷，提供一種自動防斜鉆井裝置。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

這種自動防斜鉆井裝置包括鉆頭部分、監測裝置、旋轉軸、密封板、環狀鉆柱、扶正裝置、防斜翼裝置；旋轉軸帶動著鉆頭旋轉，監測裝置通過軸承固定在旋轉軸上，艙室內含有井深測量儀；密封板通過彈性芯柱與環狀鉆柱相連；扶正裝置由彈簧固定塊，扶正彈簧，軸承組成，通過軸承固定在旋轉軸上；防斜翼裝置由液壓柱、控制球、滑動通道、液壓油泵、發電機、儲油箱等組成，通過軸承與環狀鉆柱連接在一塊。

上述自動防斜鉆井裝置的防斜方法是：井深測量儀監測鉆頭鉆進的深度，傳送給終端電腦，便于工作人員得知鉆井深度；防斜翼裝置通過軸承與旋轉鉆柱連接，可實現鉆柱轉動而防斜翼裝置保持靜置狀態，當旋轉鉆柱發生不同方向且在一定角度內的傾斜時，不同方位的控制球會從原來固定槽內滑出，控制進回油閥門的開關，進而控制液壓柱的伸縮，與井壁發生作用，形成的合力，使旋轉鉆柱恢復至豎直狀態，此時控制球自動滑回原來的位置，使鉆柱保持豎直狀態繼續鉆進。

有益效果

1.本發明是一種自動防斜鉆井裝置，防斜翼裝置反應快速靈活，能自供電。

2.本發明是一種自動防斜鉆井裝置，環狀鉆柱增加了鉆柱的彈性。

3.本發明采用四個緩沖裝置可有效支撐旋轉軸的變向及穩定鉆頭。

4.本發明采用扶正裝置，通過扶正彈簧可使旋轉軸工作狀態更加靈活。

5.本發明采用防斜翼裝置，可自動實現鉆井過程中的防斜、糾斜功能。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構示意圖。

圖2為本發明中監測裝置內腔示意圖。

圖3為本發明中緩沖固定裝置內部示意圖。

圖4為本發明中扶正裝置內部示意圖。

圖5為本發明中傳動艙內部示意圖。

圖6、7、8為本發明中防斜翼裝置內部示意圖。