CN102041967B - 可回收轨道式导斜器 - Google Patents

Abstract

一种可回收轨道式导斜器，包括送斜器和导斜器斜铁，在导斜器斜铁下端固接有轨道管，在轨道管上部设有锥形套，在轨道管上均布有轨道槽，轨道槽分为长槽和短槽且交替布置，在轨道管上位于轨道槽下面均布有将长槽和短槽连通的换向槽，在轨道管上套装有滑套，在滑套下面活接有导向环，在导向环上均布有分别插入短槽内的导向定位销，在滑套中部和上端沿圆周方向分别均布安装有弓形弹簧片和条形弹簧片，在条形弹簧片上端分别固接有卡瓦。优点是：固定时不需要高压作业，在任意井斜段都可以固定；卡瓦不会松动，可以确保后续作业顺利完成；作业完成后可将整个导斜器取出，并可重复利用，能够适用于侧钻分支井和鱼刺井；结构简单紧凑，容易加工制造。

Description

可回收轨道式导斜器

技术领域

本发明属于油田修井工具，特别涉及一种可回收轨道式导斜器。

背景技术

导斜器是用于在井内进行开窗侧钻的工具。现有的导斜器有两种类型：一种是由送斜器和导斜器斜铁通过螺栓固接并用水泥浆固定的导斜器，这种导斜器因施工周期长已逐渐被淘汰。另一种为液压导斜器，如CN200520092987.0公开的机械固定式实心导斜器，是由送入器、导斜器斜铁、缸套、带有锥形体的上活塞和下活塞、横向卡瓦和纵向卡瓦组成。这种导斜器的固定是靠高压钻井液推动带有锥形体的上、下活塞反方向滑动，使横向、纵向卡瓦的卡牙压入井壁管，从而将导斜器斜铁固定在井内。这种导斜器可能因压力激动而导致中途卡死,造成难以处理的井下事故。此外这两种导斜器一旦固定在井内就难以回收，而随着低碳理念的实施，可以大幅度提高单井产量的侧钻分支井和鱼刺井越来越受到油田的欢迎，而侧钻分支井和鱼刺井完井的必要条件是导斜器必须是可回收的，因此这两种导斜器无法适用于侧钻分支井和鱼刺井。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是要提供一种能够顺利完成开窗侧钻作业，而且在完成作业后能够顺利取出，并可重复利用，能够适用于侧钻分支井和鱼刺井的可回收轨道式导斜器。

本发明是这样实现的：它包括相互连接的送斜器和导斜器斜铁，其特殊之处是：在导斜器斜铁下端固接有轨道管，在轨道管上部固设有锥形套，在轨道管中部外壁上沿圆周方向均布有轨道槽，轨道槽分为长槽和短槽且交替布置在轨道管上，在轨道管上位于轨道槽下面均布有将相邻的长槽和短槽连通的换向槽，在轨道管上套装有滑套，在滑套下面活接有导向环，在导向环上沿圆周方向均布有分别插入短槽内的导向定位销，在滑套中部和上端沿圆周方向分别均布安装有弓形弹簧片和条形弹簧片，在每个条形弹簧片上端分别固接有卡瓦。

上述的可回收轨道式导斜器，在滑套下端固接有导向环帽，所述的导向环通过导向环帽与滑套连接。

上述的可回收轨道式导斜器，在滑套上均布有分别沿其轴向布置的第一燕尾槽，所述的弓形弹簧片和条形弹簧片的下部分别插入到对应的第一燕尾槽内并与滑套固接。

上述的可回收轨道式导斜器，在卡瓦下部设有第二燕尾槽，所述的条形弹簧片上端插入到对应卡瓦的第二燕尾槽内。

上述的可回收轨道式导斜器，所述的卡瓦内表面为锥形，其锥度与锥形套外壁的锥度一致。

上述的可回收轨道式导斜器，在锥形套上均布有定位键，当导向定位销插入长槽时定位键对应相邻两个卡瓦之间。

本发明的优点是：

1、由于导向定位销初始位置是位于轨道槽的短槽内，所以在下导斜器过程中卡瓦始终不能到达锥形套的上部，卡瓦不会被锥形套撑开，因此不会发生导斜器卡死的情况；由于在轨道管上位于轨道槽下面设有将长槽和短槽连通的换向槽，当导斜器下到井内预定位置时，通过上提和下放钻具便可使导向定位销进入轨道槽的长槽内，使锥形套能够到达卡瓦处并撑开卡瓦，使该导斜器因卡瓦压入井壁管而固定，因此该导斜器在固定时不需要高压作业，在任意井斜段都可以固定；而且由于在整个侧钻过程中导斜器斜铁都不会受到拉力，因此卡瓦不会松动，可以确保后续开窗侧钻作业顺利完成。

2、当开窗侧钻完成后只需在导斜器斜铁顶部造扣并上提导斜器斜铁便可将整个导斜器取出，并可重复利用，因此该导斜器能够适用于侧钻分支井和鱼刺井。

3、结构简单、合理、紧凑，可靠性好，容易加工制造。

附图说明

图１为本发明的结构示意图；

图2是图1的A部放大图；

图3是图1的B-B剖视放大图；

图4是图1的C-C剖视放大图；

图5是图1的D-D剖视放大图（去掉弓形弹簧片）；

图6是图1的E-E剖面放大图；

图7是轨道槽和换向槽的展开示意图。

图中：送斜器1，内螺孔101，通水孔102，剪切螺栓2，导斜器斜铁3，轨道管4，轨道槽401，长槽401a，短槽401b，换向槽402，锥形套5，卡瓦6，第二燕尾槽601，条形弹簧片7，滑套8，第一燕尾槽801，弓形弹簧片9，导向环帽10，导向环11，定位键12，导向定位销13。

具体实施方式

如图1、图3和图7所示，该可回收轨道式导斜器包括上下布置的送斜器1和导斜器斜铁3，送斜器1和导斜器斜铁3的斜面相对并通过剪切螺栓2相互连接，在送斜器1上端中心处设有用于连接钻具的内螺孔101，在送斜器1上部沿横向设有通水孔102，通水孔102与内螺孔101相通，以保证钻具内外压力平衡和满足正反循环需要。在导斜器斜铁3的下端通过螺纹连接并焊接有轨道管4，在轨道管4上部套装并焊接有锥形套5，在轨道管4中部外壁上沿圆周方向均布加工有轨道槽401，轨道槽401分为长槽401a和短槽401b且交替布置在轨道管4上，本实施例中以四个长槽和四个短槽共计八个轨道槽为例，实际不受本实施例限制。在轨道管4上位于轨道槽401下面沿圆周方向均布有与轨道槽401数量相等的换向槽402，换向槽402排列成锯齿形，每个换向槽402分别对应相邻的长槽401a和短槽401b之间且将相邻的长槽401a和短槽401b连通。轨道管4位于相邻的长槽401a和短槽401b之间的部位下端为楔形且其尖端插入对应的换向槽402内。

如图1-图6所示，在轨道管4的中部外面套装有滑套8，在滑套8下面活接有可旋转的导向环11，在滑套8下端通过螺纹连接并焊接有导向环帽10，所述的导向环11通过导向环帽10与滑套8连接。在导向环11上沿圆周方向均布有分别插入短槽401b内的导向定位销13，导向定位销13前端与轨道槽401之间为可滑动的间隙配合，导向定位销13通过螺纹安装在导向环11上。在滑套8上沿其圆周方向均布有分别沿其轴向布置的第一燕尾槽801，本实施例第一燕尾槽801以四个为例，在滑套8中部和上端沿圆周方向分别均布安装有弓形弹簧片9和条形弹簧片7，弓形弹簧片9和条形弹簧片7分别与第一燕尾槽801一一对应，弓形弹簧片9和条形弹簧片7的下部分别插入到对应的第一燕尾槽801内并通过铆钉与滑套8固接，弓形弹簧片9的上端为自由端。所述的条形弹簧片7由滑套8向上延伸，在每个条形弹簧片7的上端分别设有卡瓦6，在每个卡瓦6下部设有第二燕尾槽601，所述的条形弹簧片7上端插入到对应卡瓦6的第二燕尾槽601内并通过铆钉与卡瓦6固接。所述的卡瓦6内表面为锥形，其锥度与锥形套5外壁的锥度一致，在相邻两个卡瓦6的外表面分别设有纵向卡牙和横向卡牙。在锥形套5上均布固定有定位键12，当导向定位销13插入长槽401a时定位键12对应相邻两个卡瓦6之间。

工作时，将送斜器1与钻具通过螺纹连接，用钻具将该导斜器送入井内预定位置，将导斜器斜铁3的斜面调整到预定方位后，上提钻具约一米，钻具带动送斜器1、导斜器斜铁3和轨道管4上行，而滑套8、导向环11、导向环帽10、条形弹簧片7和卡瓦6在弓形弹簧片9的弹力作用下撑在井壁管内不动，直至插入短槽401b内的导向定位销13到达换向槽402底部时才开始与轨道管4同步上行，然后慢速下放钻具，此时导向定位销13会由换向槽402进入轨道槽401的长槽401a内，而滑套8、导向环11、导向环帽10、条形弹簧片7和卡瓦6在弓形弹簧片9的弹力作用下仍撑在井壁管内不动，当锥形套5到达卡瓦6并继续下行时，锥形套5逐渐撑开卡瓦6，当卡瓦6上的齿牙压入井壁管的深度达到设计值时，继续下放钻具使剪切螺栓2被剪断，送斜器1与导斜器斜铁3分离。这样导斜器斜铁3以下部件就被固定在井内，起出钻具并卸下送斜器1，在钻具上连接开窗铣锥便可进行开窗侧钻。

当侧钻完成后要回收导斜器，只需在钻具最下端连接上相应的母锥，利用母锥将导斜器斜铁3顶部套住并加压造扣，造扣完成后上提钻具，在钻具的拉力作用下，锥形套5与卡瓦6便会脱开，然后正常起钻，导斜器斜铁3和轨道管4带着锥形套5、滑套8、导向环11、导向定位销13、导向环帽10、弓形弹簧片9、条形弹簧片7及卡瓦6同步上行，起出井后更换剪切螺栓2再装上送斜器1，更换卡瓦6后便可继续使用。

Claims (6)

1.一种可回收轨道式导斜器，包括相互连接的送斜器和导斜器斜铁，其特征是：在导斜器斜铁下端固接有轨道管，在轨道管上部固设有锥形套，在轨道管中部外壁上沿圆周方向均布有轨道槽，轨道槽分为长槽和短槽且交替布置在轨道管上，在轨道管上位于轨道槽下面均布有将相邻的长槽和短槽连通的换向槽，在轨道管上套装有滑套，在滑套下面活接有导向环，在导向环上沿圆周方向均布有分别插入短槽内的导向定位销，在滑套中部和上端沿圆周方向分别均布安装有弓形弹簧片和条形弹簧片，在每个条形弹簧片上端分别固接有卡瓦。

2.根据权利要求1所述的可回收轨道式导斜器，其特征是：在滑套下端固接有导向环帽，所述的导向环通过导向环帽与滑套连接。

3.根据权利要求1所述的可回收轨道式导斜器，其特征是：在滑套上均布有分别沿其轴向布置的第一燕尾槽，所述的弓形弹簧片和条形弹簧片的下部分别插入到对应的第一燕尾槽内并与滑套固接。

4.根据权利要求1所述的可回收轨道式导斜器，其特征是：在卡瓦下部设有第二燕尾槽，所述的条形弹簧片上端插入到对应卡瓦的第二燕尾槽内。

5.根据权利要求1或4所述的可回收轨道式导斜器，其特征是：所述的卡瓦内表面为锥形，其锥度与锥形套外壁的锥度一致。

6.根据权利要求1所述的可回收轨道式导斜器，其特征是：在锥形套上均布有定位键，当导向定位销插入长槽时定位键对应相邻两个卡瓦之间。

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