[實用新型]隨鉆導向器

無效

• 申請號: 90209931.0
• 申請日: 1990-07-12
• 公開（公告）號: CN2066886U
• 公開（公告）日: 1990-12-05
• 發明（設計）人: 張書明;任俊
• 申請（專利權）人: 中原石油勘探局鉆井四公司
• 主分類號: E21B7/10
• 分類號: E21B7/10;E21B10/26
• 代理公司: 石油工業專利服務中心
• 代理人: 楊強,胡殿芝

本實用新型涉及一種能用鉆機轉盤動力控制鉆井鉆具軌跡的井下定向工具，適用于石油定向井鉆井增斜和降斜以及定向糾斜。

現有的定向增斜和降斜工具，一般采用井下動力鉆具加彎接頭來實現，而井下動力鉆具主要有兩種：1、螺桿鉆具，它轉速低能適應鉆井工藝需要，但力矩小，特別是在2000米以下和高比重泥漿的情況下，就不旋轉了，以致不能使用。2、渦輪鉆具，它的力矩較螺桿鉆具大，但轉速較高，不適應鉆頭在井下工作的需要，易造成掉牙輪事故。同時，不適應深井鉆井的需要。

本實用新型的目的在于不改變其它鉆井機械設備及鉆井工藝的情況下提供一種新型的井下定向工具——隨鉆導向器，使其在任何特殊情況下，都能順利地使用轉盤作動力來控制井下軌跡的降斜，增斜和定向糾斜。

本實用新型是以如下方式完成的，它由導向接頭1、鍵套2、鍵3、負荷軸承4、19、21、密封圈5、18、徑向軸承6、10、滑移套7、活塞8、支承（條或支承輪）9、油孔11、油塞12、分水接頭13、分水孔23、鍵14、萬向節15、彎曲外筒16、聚水接頭17、進水口24、接套20、下接套22、健槽25所構成。隨鉆導向器同鉆具一起下入井底后，開泵循環鉆井液，鉆井液經過導向接頭1中心，進入分水接頭13。從分水接頭13出來，流入彎曲外筒16與萬向節15之間，鉆井液從聚水接頭17流入鉆頭，同時在流入彎曲外筒16與萬向節15之間的鉆井液有一部分泵壓傳入油塞12，推動油塞12壓擠油腔內的油，油經滑移套7與分水節頭13之間的間隙流入壓擠活塞8，活塞8推動支承9支承于井壁上，支承9可以是條狀或輪子。下放鉆壓、鍵14與分水接頭13上的鍵槽25分離，轉動轉盤，力矩通過導向接頭1傳給與絲扣連結的分水接頭13、萬向節15、聚水接頭17、下接頭22至鉆頭，從而實現滑移套7、彎曲外筒16、接套20不旋轉，沿井壁下滑而行，保持彎曲外筒16的彎曲方向不變，來達到定向鉆井的目的。

圖1??隨鉆導向器結構示意圖

以下將結合附圖作進一步的描述：如圖1，隨鉆導向器，包括滑鍵機構、密封圈、軸承等組成，導向接頭1上端內口設有絲扣，其內部裝有鍵套2，鍵套2上裝有鍵3，導向接頭1的下端與分水接頭13連接。萬向節15一端與分水接頭13下端連接，另一端為外六方體與聚水接頭17的上端的內六方體插入過渡連接，聚水接頭17的下端套裝有接套20及連接下接套22。在分水接頭13、萬向節15和聚水接頭17組成的連接體外套裝有滑移套7和彎曲外筒16組成的連接體，接套20與彎曲外筒16及聚水接頭17連接，從而使兩組連接體成為一體。導向接頭1與滑移套7的端面之間設有負荷軸承4，滑移套7與分水接頭13之間設有密封圈5、徑向軸承6、10和油塞12。滑移套7上徑向設有活塞8和補嘗油孔11，并有由活塞8連接的支承9構成的支承機構。分水接頭13下部外園上設有鍵槽25及斜向設置的分水孔23，彎曲外筒16的上部內壁設有鍵14，其下部與聚水接頭17之間設有密封圈18，其下端面與聚水接頭17的臺階上面之間設有負荷軸承19。聚水接頭17的斜肩上設有進水口24，其臺階下端面與接套20之間設有負荷軸承21。

實施例：導向接頭1上端的絲扣與鉆柱相接，導向接頭1內有鍵套2，鍵套2上鑲裝有鍵3，用于與測斜儀器的配合，測量工角、方位角，以便調整方位。導向接頭1與分水接頭13采用絲扣連接，導向接頭1與滑移套7的端面之間裝有負荷軸承4，滑移套7與分水接頭13之間裝有密封圈5、徑向軸承6、10用于密封和對分水接頭13的徑向扶正。滑移套7的下部設有油塞12，用于活塞8液壓油的補償，滑移套7上裝有支承9、活塞8組成的支承機構及補償油孔11，其中活塞8沿徑向穿過滑移套7并與支承9連接。分水接頭13下端斜向設置分水孔23。分水接頭13與萬向節15采用絲扣連接，萬向節15與聚水接頭17之間采用內外六方套結構過渡，兩者之間可軸向相對滑動同時可傳遞扭矩。滑移套7與彎曲外筒16之間采用絲扣連接。彎曲外筒16內上部鑲有鍵14，分水接頭13的外圓設有鍵槽25，構成滑鍵脫掛機構，用于控制彎曲外筒16的轉動。當鍵14與分水接頭13上的鍵槽25配合時，分水接頭13轉動，彎曲外筒16也轉動，當兩者相逆滑動分離時，分水接頭13轉動，彎曲外筒16不轉動。彎曲外筒16內上裝有密封圈18，彎曲外筒16下端連接的接套20其與聚水接頭17的臺階之間裝有負荷軸承19，聚水接頭17的臺階下端面與接套20之間裝有負荷軸承21。聚水接頭17的斜肩部設有進水孔24，下端用絲扣連接用于連接鉆頭的下接頭22。

當隨鉆導向器入井時，下接頭22與鉆頭相接。導向接頭1上端絲扣與鉆柱相接。入井后，鍵14與分水接頭13的鍵槽25配合，分水接頭13和彎曲外筒16，滑移套7接套20可同時旋轉。隨鉆導向器下到井底后，開泵，鉆井液通過導向接頭1，分水接頭13中心，從分水接頭13上的分水孔23出來，從彎曲外筒16與萬向節15之間流動，然后從聚水接頭17上的進水口24進入聚水接頭17中心并出下接頭22，同時在彎曲外筒16與萬向節15之間的鉆井液，通過滑移套7與分水接頭13之間的間隙傳遞給油塞12一部分壓力、擠壓油塞12壓擠油液，使油液沿分水接頭13與滑移套7之間的間隙上行，直到推動活塞8向外運動推動支承9支承于井壁上，密封圈5密封油壓，密封圈18密封鉆井液。接套20用于防止聚水接頭17和下接頭22落井，同時承托兩付軸承，負荷軸承19、21。泵壓正常后，下放鉆柱施加鉆壓，導向接頭1下壓分水接頭13，萬向節15下端外六方體深入聚水接頭17內六方體內，分水接頭13上的鍵槽25與彎曲外局16上的鍵14構成滑鍵脫掛機構，該機構產生相逆滑動時，鍵14與分水接頭13上的鍵槽25脫離，鉆壓從導向接頭1傳給負荷軸承4，滑移套7彎曲外筒16，負荷軸承19，聚水接頭17，下接頭22至鉆頭。啟動轉盤旋轉鉆柱，導向接頭1帶動分水接頭13、萬向節15旋轉并通過內外六方套將扭矩傳遞給聚水接頭17、下接頭22至鉆頭。徑向軸承6、10可保證對彎曲外筒16、滑移套7扶正而使其不旋轉。隨著井深的增加鉆壓迫使滑移套7上的支承9，沿井壁下滑而行。達到定向增斜、降斜的目的。當需要測斜時，測斜儀器下到導向接頭1內并與鍵套2內的鍵3相配合，測出裝置角、方位角、井斜角。如果需要調整裝置角時，只需停泵上提鉆柱，無鉆壓后，隨鉆導向器的導向接頭1上行，帶動分水接頭13、萬向節15上行，而滑移套7、彎曲外筒16在下部自重的作用下，保持不動，與分水接頭13成相逆滑行，彎曲外筒16上的鍵14與分水接頭13上的鍵槽25相配合，即可轉動鉆柱，扭轉整個隨鉆導向器，扭轉裝置角，直到符合要求為止。然后重復上述動作進行定向鉆進。上述支承機構、滑鍵機構、分水口23進水口24、滑鍵3各為兩個（套）以上均布設置。當泵壓解除時，油壓消失，支承機構徑向收縮，解除支承，隨鉆導向器可隨鉆具任意上下提放。