CN105604515B - 可回收斜向器及其回收工具 - Google Patents
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Abstract
本发明属于石油分支井钻井技术领域，提出一种可回收斜向器及其回收工具，包括造斜体和座封锚定装置，座封锚定装置的轴部为设置有条形孔的中心管，造斜体轴向穿有中空的丢手短节，丢手短节的上端螺纹连接有上接头，中心管内部套装有一接触面中间位置同样设置有条形孔的密封管，密封管一端封闭，另一端与丢手短节的下端连接；造斜体上端侧向设置有回收通孔，中心管靠近丢手短节一端的端部内径变大且其内壁设置有回收螺纹一。回收工具包括回收工具管体、回收杆、回收工具接头，回收杆端部设置有回收螺纹二，回收工具管体的侧边铰接有一回收钩体。本发明解决了现有技术中斜向器回收过程不稳定，回收成功率低的技术问题。
Description
技术领域
本发明属于石油分支井钻井技术领域，提出了一种用于石油分支井钻井且便于回收的开窗侧钻斜向器及其回收工具。
背景技术
定向井、水平井技术已日益完善，然而由于地面井网的限制，便不可能部署更多的调整井，分支井作为定向井技术的延伸和发展，利用老井套管进行开窗侧钻，可以有效的对其进行二次利用，其越来越受到重视。可回收式斜向器是分支井钻井技术的关键工具，对分支井的钻井和完井起着至关重要的作用。然而现有技术中的可回收斜向器均为机械方式座封，座封可靠性差，经常出现斜向器脱落的现象，回收过程不方便，从而降低了其回收率，而且，现有技术中，回收方式均为单一方式进行回收，一方面实际打捞过程中很难确定斜向器与回收工具的相对位置关系，从而很难将两者连接，另一方面即使千辛万苦的将两者连接，面对井内各种复杂的工况，也经常会因为两者之间没有通过上下双向进行限制且没有缓冲装置从而导致碰撞后极易发生滑落，因此其回收过程很不稳定，回收成功率较低。
发明内容
本发明提出一种可回收斜向器及其回收工具，解决了现有技术中斜向器回收不方便，回收过程不稳定，回收成功率低的技术问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种可回收斜向器，包括
造斜体和座封锚定装置，所述座封锚定装置的轴部为设置有条形孔的中心管，所述造斜体轴向穿有中空的丢手短节，所述丢手短节的上端螺纹连接有上接头，所述中心管内部套装有一接触面中间位置同样设置有条形孔的密封管，所述密封管一端封闭，另一端与所述丢手短节的下端连接；所述造斜体上端侧向设置有回收通孔，所述中心管靠近所述丢手短节一端的端部内径变大且其内壁设置有回收螺纹一。
作为进一步的技术方案，所述造斜体和所述座封锚定装置之间通过管状的连接体连接，所述连接体一端与所述座封锚定装置螺纹连接，另一端与所述造斜体过盈连接且连接处设置有扣紧环；所述丢手短节下端螺纹设置在所述连接体内壁，所述丢手短节下端内壁与所述密封管反向螺纹连接。
作为进一步的技术方案，所述座封锚定装置包括设置在所述连接体上的座封壳体，所述中心管设置在所述座封壳体的轴部且两者之间的上部设置有上椎体、下部设置有下椎体，所述上椎体通过细螺纹设置在所述中心管上，所述下椎体通过粗螺纹设置在所述中心管上，所述上椎体和所述下椎体上分别通过剪切螺栓设置有上卡瓦、下卡瓦，所述上卡瓦和所述下卡瓦均穿出所述座封壳体。
作为进一步的技术方案，所述丢手短节与所述上接头之间，所述密封管与所述丢手短节、所述中心管之间，所述上椎体与所述中心管、所述座封壳体之间，所述下椎体与所述中心管、所述座封壳体之间，均设置有O型密封圈。
作为进一步的技术方案，所述造斜体内部位于所述丢手短节的侧部设置有管腔自封闭装置，所述管腔自封闭装置包括盖板、扭簧，所述扭簧将所述盖板顶住且二者均设置在销轴上，所述销轴设置在所述造斜体上。
作为进一步的技术方案，所述造斜体上设置有扶正环，所述丢手短节穿过所述扶正环，所述造斜体的表面为斜面或弧面，所述回收通孔为圆锥孔或阶梯孔。
一种回收所述可回收斜向器的回收工具，包括
回收工具管体和分别设置在所述回收工具管体两端的回收杆、回收工具接头，所述回收杆的端部设置有与所述回收螺纹一配合使用的回收螺纹二，所述回收工具管体的侧边向内凹陷且凹陷处铰接有一回收钩体。
作为进一步的技术方案，还包括顶起缓冲机构，设置在所述回收工具管体内部且与所述回收杆的尾端连接，其包括顶块、弹簧和连接件，所述回收杆、所述顶块、所述连接件依次连接且连接方式均为螺纹连接加螺栓锁紧和O型密封圈密封；所述回收工具管体端部内壁设置有凸缘，所述连接件紧密穿过所述凸缘；所述顶块上设置有推力球轴承，所述弹簧套装在所述连接件上且设置在所述推力球轴承与所述凸缘之间。
作为进一步的技术方案，所述回收工具管体与所述回收工具接头之间还设置有定位短节，所述定位短节的定位短节主体与所述连接件、所述回收工具接头之间均均连接且连接方式均为螺纹连接加螺栓锁紧和O型密封圈密封，所述定位短节主体外壁设置有若干组定位键套，所述定位键套内设置有由定位弹簧顶起的定位键。
作为进一步的技术方案，所述回收杆的端部还设置有变径凸台，所述变径凸台恰好插入至所述中心管管内，所述回收杆的端部和所述变径凸台的端部均设置有倒角；所述回收钩体旁设置有回收钩体扭簧，所述回收钩体扭簧设置在所述回收工具管体上且将所述回收钩体顶住；所述回收工具管体设置所述回收杆的一端为斜面。
本发明使用原理为：
在使用时，钻机先与上接头将可回收斜向器送入井下套管内，合适位置时，液压装置开始工作，液压经过上接头、丢手短节、密封管，在通过密封管的条形孔和中心管的条形管后，使座封锚定装置完成座封，座封完成后，钻机带动丢手短节和密封管旋转抽出，抽出后，造斜体内的管腔自封闭装置将管内封闭，避免杂物进入；之后完成分支井开窗侧钻后，通过回首工具对可回收斜向器进行回收，同样由钻机与回收工具接头连接，将回收工具送至斜向器位置，使回收杆插入造斜体，旋转后使回收螺纹二与回收螺纹一连接，连接的同时旋转作用力会使座封锚定装置取消座封，同时回收钩体勾入回收通孔内，回收钩体扭簧将回收钩体紧紧顶住使其不会跳出，之后整体上移从而将其回收至地面。
本发明有益效果为：
1、丢手短节可以在液压装置控制斜向器的座封锚定装置座封之后，通过钻机转动，带动丢手短节转动从造斜体内抽出的同时带上密封管一起旋转抽出，其通过简单的设计在保证不影响液压座封的前提下，方便的实现了作为液压管道的丢手短节其简单便捷的旋转抽出，丢手短节与中心管之间通过间隔设置的螺纹进行连接，从而可以确保旋转抽出过程的稳定性。
2、造斜体和座封锚定装置之间通过管状的连接体连接，与造斜体和座封锚定装置直接螺纹连接相比，不仅连接稳定，易于加工，而且连接体的内圈还可以方便的设置螺纹从而将丢手短节进行连接同时固定，还可以设置其内径小于造斜体的内径，从而使丢手短节通过旋转便可以方便的抽出，从而使回收更加方便有效。
3、管腔自封闭装置的作用是防止丢手短节旋转抽走后，造斜体内部的腔体内落入杂物从而将造斜体的腔体堵塞以及将中心管上的回收螺纹一堵塞，从而避免了由于杂物的堵塞造成的斜向器不能回收，从而提高回收效率和回收成功率，同时通过扭簧进行自闭合，在回收工具插入时也能够轻松顶开，因此具有使用方便，回收效果好的优点。
4、钻机与回收工具接头连接后，钻机的旋转便可以使回收杆通过回收螺纹二与回收螺纹一螺纹连接，从而使斜向器与回收工具相连，此外回收工具管体上的回收钩体在向上提起后还会与造斜体端部的回收通孔勾在一起，同时回收通孔为圆锥孔使回收钩体不易跳出，保证了两者钩住之后便不易脱落。从而保证斜向器的回收过程更加稳定高效，通过两者双重打捞机构，两者之间独立进行又相互关联，从而大大提高了回收效率和回收成功率。
5、顶起缓冲机构可以保证回收螺纹二与回收螺纹一连接时，回收杆可以收到稳定的轴向作用力，从而将两者快速准确连接，另一个作用是保证面对复杂的井下环境，回收工具与斜向器连接后即使遭受各种外界作用，均可以将各种作用力和作用力矩分散，两着即使遭受外界碰撞扭曲也不会分开，因此可以保证回收的高效进行，从而进一步提高回收效率和回收成功率。
6、回收杆沿造斜体的斜面可以准确率地插入至造斜体内部，可以大大提高连接效率，回收杆端部的变径凸台可以保证回收杆轻松的插入至中心管内部，同时保证插入后，回收螺纹二与回收螺纹一旋转连接时不会发生滑丝，从而使两者高效稳定的相连接，回收钩体旁的回收钩体扭簧可以将回收钩体紧紧顶住勾入回收通孔内，从而进一步增大回收效率和回收成功率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明中可回收斜向器结构示意图；
图2为本发明中回收工具结构示意图；
图3为本发明斜向器回收示意图；
图中：1-密封管，2-造斜体，3-座封锚定装置，31-中心管，32-座封壳体，33-上椎体，34-下椎体，35-上卡瓦，36-下卡瓦，4-丢手短节，5-上接头，61-回收通孔，62-回收螺纹一，71-连接体，72-扣紧环，8-管腔自封闭装置，81-盖板，82-扭簧，83-销轴，9-扶正环，10-回收工具管体，11-回收杆，12-回收工具接头，13-回收螺纹二，14-回收钩体，15-顶起缓冲机构，151-顶块，152-弹簧，153-连接件，16-凸缘，17-推力球轴承，18-定位短节，181-定位短节主体，182-定位键套，183-定位弹簧，184-定位键，19-变径凸台，20-回收钩体扭簧。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提出的一种可回收斜向器，包括
造斜体2和座封锚定装置3，座封锚定装置3的轴部为设置有条形孔的中心管31，造斜体2轴向穿有中空的丢手短节4，丢手短节4的上端螺纹连接有上接头5，中心管31内部套装有一接触面中间位置同样设置有条形孔的密封管1，密封管1一端封闭，另一端与丢手短节4的下端连接；造斜体2上端侧向设置有回收通孔61，中心管31靠近丢手短节4一端的端部内径变大且其内壁设置有回收螺纹一62。
丢手短节4的作用是在液压装置控制斜向器的座封锚定装置3座封之后，通过钻机转动，带动丢手短节4转动从造斜体2内抽出的同时带上密封管1一起旋转抽出，其通过简单的设计在保证不影响液压座封的前提下，方便的实现了作为液压管道的丢手短节4其简单便捷的旋转抽出，丢手短节4与中心管31之间通过间隔设置的螺纹进行连接，从而可以确保旋转抽出过程的稳定性。
回收通孔61和回收螺纹一62可以使回收工具与斜向器的回收过程更加稳定高效，通过两者双重打捞机构，两者之间独立进行又相互关联，从而大大提高了回收效率和回收成功率。
进一步，造斜体2和座封锚定装置3之间通过管状的连接体71连接，连接体71一端与座封锚定装置3螺纹连接，另一端与造斜体2过盈连接且连接处设置有扣紧环72；丢手短节4下端螺纹设置在连接体71内壁，丢手短节4下端内壁与密封管1反向螺纹连接。
造斜体2和座封锚定装置3之间通过管状的连接体71连接，与造斜体2和座封锚定装置3直接螺纹连接相比，不仅连接稳定，易于加工，而且连接体71的内圈还可以方便的设置螺纹从而将丢手短节4进行连接同时固定，还可以设置其内径小于造斜体2的内径，从而使丢手短节4通过旋转便可以方便的抽出，从而使回收更加方便有效。
进一步，座封锚定装置3包括设置在连接体71上的座封壳体32，中心管31设置在座封壳体32的轴部且两者之间的上部设置有上椎体33、下部设置有下椎体34，上椎体33通过细螺纹设置在中心管31上，下椎体34通过粗螺纹设置在中心管31上，上椎体33和下椎体34上分别通过剪切螺栓设置有上卡瓦35、下卡瓦36，上卡瓦35和下卡瓦36均穿出座封壳体32。
进一步，丢手短节4与上接头5之间，密封管1与丢手短节4、中心管31之间，上椎体33与中心管31、座封壳体32之间，下椎体34与中心管31、座封壳体32之间，均设置有O型密封圈。
进一步，造斜体2内部位于丢手短节4的侧部设置有管腔自封闭装置8，管腔自封闭装置8包括盖板81、扭簧82，扭簧82将盖板81顶住且二者均设置在销轴83上，销轴83设置在造斜体2上。
管腔自封闭装置8的作用是防止丢手短节4旋转抽走后，造斜体2内部的腔体内落入杂物从而将造斜体2的腔体堵塞以及将中心管31上的回收螺纹一62堵塞，从而避免了由于杂物的堵塞造成的斜向器不能回收，从而提高回收效率和回收成功率，同时通过扭簧82进行自闭合，在回收工具插入时也能够轻松顶开，因此具有使用方便，回收效果好的优点。
进一步，造斜体2上设置有扶正环9，丢手短节4穿过扶正环9，造斜体2的表面为斜面或弧面，回收通孔61为圆锥孔或阶梯孔。
回收通孔61为圆锥孔可以使回收工具更方便的进行回收，保证了两者钩住之后便不易脱落。
如图2所述，本发明还提出一种回收所述可回收斜向器的回收工具，包括
回收工具管体10和分别设置在回收工具管体10两端的回收杆11、回收工具接头12，回收杆11的端部设置有与回收螺纹一62配合使用的回收螺纹二13，回收工具管体10的侧边向内凹陷且凹陷处铰接有一回收钩体14。
钻机与回收工具接头12连接后，钻机的旋转便可以使回收杆11通过回收螺纹二13与回收螺纹一62螺纹连接，从而使斜向器与回收工具相连，此外回收工具管体10上的回收钩体14在向上提起后还会与造斜体2端部的回收通孔61勾在一起，从而保证斜向器的回收过程更加稳定高效，通过两者双重打捞机构，两者之间独立进行又相互关联，从而大大提高了回收效率和回收成功率。
进一步，还包括顶起缓冲机构15，设置在回收工具管体10内部且与回收杆11的尾端连接，其包括顶块151、弹簧152和连接件153，回收杆11、顶块151、连接件153依次连接且连接方式均为螺纹连接加螺栓锁紧和O型密封圈密封；回收工具管体10端部内壁设置有凸缘16，连接件153紧密穿过凸缘16；顶块151上设置有推力球轴承17，弹簧152套装在连接件153上且设置在推力球轴承17与凸缘16之间。
顶起缓冲机构15可以保证回收螺纹二13与回收螺纹一62连接时，回收杆11可以受到稳定的轴向作用力，从而将两者快速准确连接，另一个作用是保证面对复杂的井下环境，回收工具与斜向器连接后即使遭受各种外界作用，均可以将各种作用力和作用力矩分散，两着即使遭受外界碰撞扭曲也不会分开，因此可以保证回收的高效进行，从而进一步提高回收效率和回收成功率。
进一步，回收工具管体10与回收工具接头12之间还设置有定位短节18，定位短节18的定位短节主体181与连接件153、回收工具接头12之间均均连接且连接方式均为螺纹连接加螺栓锁紧和O型密封圈密封，定位短节主体181外壁设置有若干组定位键套182，定位键套182内设置有由定位弹簧183顶起的定位键184。
进一步，回收杆11的端部还设置有变径凸台19，变径凸台19恰好插入至中心管31管内，回收杆11的端部和变径凸台19的端部均设置有倒角；回收钩体14旁设置有回收钩体扭簧20，回收钩体扭簧20设置在回收工具管体10上且将回收钩体14顶住；回收工具管体10设置回收杆11的一端为斜面。
回收杆11沿造斜体2的斜面可以准确率地插入至造斜体2内部，可以大大提高连接效率，回收杆11端部的变径凸台19可以保证回收杆11轻松的插入至中心管31内部，同时保证插入后，回收螺纹二13与回收螺纹一62旋转连接时不会发生滑丝，从而使两者高效稳定的相连接，回收钩体14旁的回收钩体扭簧20可以将回收钩体14紧紧顶住勾入回收通孔61内，从而进一步增大回收效率和回收成功率。
如图3所示，本发明在使用时，钻机先与上接头5将可回收斜向器送入井下套管内，合适位置时，液压装置开始工作，液压经过上接头5、丢手短节4、密封管1，在通过密封管1的条形孔和中心管31的条形管后，使座封锚定装置3完成座封，座封完成后，钻机带动丢手短节4和密封管1旋转抽出，抽出后，造斜体2内的管腔自封闭装置8将管内封闭，避免杂物进入；之后完成分支井开窗侧钻后，通过回首工具对可回收斜向器进行回收，同样由钻机与回收工具接头12连接，将回收工具送至斜向器位置，使回收杆11插入造斜体2，旋转后使回收螺纹二13与回收螺纹一62连接，连接的同时旋转作用力会使座封锚定装置3取消座封，同时回收钩体14勾入回收通孔61内，回收钩体扭簧20将回收钩体14紧紧顶住使其不会跳出，之后便可以整体上移从而将其回收至地面。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.可回收斜向器，包括造斜体(2)和座封锚定装置(3)，所述座封锚定装置(3)的轴部为设置有条形孔的中心管(31)，其特征在于，所述造斜体(2)轴向穿有中空的丢手短节(4)，所述丢手短节(4)的上端螺纹连接有上接头(5)，所述中心管(31)内部套装有一接触面中间位置同样设置有条形孔的密封管(1)，所述密封管(1)一端封闭，另一端与所述丢手短节(4)的下端连接；所述造斜体(2)上端侧向设置有回收通孔(61)，所述中心管(31)靠近所述丢手短节(4)一端的端部内径变大且其内壁设置有回收螺纹一(62)。
2.根据权利要求1所述的可回收斜向器，其特征在于，所述造斜体(2)和所述座封锚定装置(3)之间通过管状的连接体(71)连接，所述连接体(71)一端与所述座封锚定装置(3)螺纹连接，另一端与所述造斜体(2)过盈连接且连接处设置有扣紧环(72)；所述丢手短节(4)下端螺纹设置在所述连接体(71)内壁，所述丢手短节(4)下端内壁与所述密封管(1)反向螺纹连接。
3.根据权利要求2所述的可回收斜向器，其特征在于，所述座封锚定装置(3)包括设置在所述连接体(71)上的座封壳体(32)，所述中心管(31)设置在所述座封壳体(32)的轴部且两者之间的上部设置有上椎体(33)、下部设置有下椎体(34)，所述上椎体(33)通过细螺纹设置在所述中心管(31)上，所述下椎体(34)通过粗螺纹设置在所述中心管(31)上，所述上椎体(33)和所述下椎体(34)上分别通过剪切螺栓设置有上卡瓦(35)、下卡瓦(36)，所述上卡瓦(35)和所述下卡瓦(36)均穿出所述座封壳体(32)。
4.根据权利要求3所述的可回收斜向器，其特征在于，所述丢手短节(4)与所述上接头(5)之间，所述密封管(1)与所述丢手短节(4)、所述中心管(31)之间，所述上椎体(33)与所述中心管(31)、所述座封壳体(32)之间，所述下椎体(34)与所述中心管(31)、所述座封壳体(32)之间，均设置有O型密封圈。
5.根据权利要求1所述的可回收斜向器，其特征在于，所述造斜体(2)内部位于所述丢手短节(4)的侧部设置有管腔自封闭装置(8)，所述管腔自封闭装置(8)包括盖板(81)、扭簧(82)，所述扭簧(82)将所述盖板(81)顶住且二者均设置在销轴(83)上，所述销轴(83)设置在所述造斜体(2)上。
6.根据权利要求1所述的可回收斜向器，其特征在于，所述造斜体(2)上设置有扶正环(9)，所述丢手短节(4)穿过所述扶正环(9)，所述造斜体(2)的表面为斜面或弧面，所述回收通孔(61)为圆锥孔或阶梯孔。
7.一种回收权利要求1～6任意一项所述可回收斜向器的回收工具，其特征在于，包括回收工具管体(10)和分别设置在所述回收工具管体(10)两端的回收杆(11)、回收工具接头(12)，所述回收杆(11)的端部设置有与所述回收螺纹一(62)配合使用的回收螺纹二(13)，所述回收工具管体(10)的侧边向内凹陷且凹陷处铰接有一回收钩体(14)。
8.根据权利要求7所述的回收工具，其特征在于，还包括顶起缓冲机构(15)，设置在所述回收工具管体(10)内部且与所述回收杆(11)的尾端连接，其包括顶块(151)、弹簧(152)和连接件(153)，所述回收杆(11)、所述顶块(151)、所述连接件(153)依次连接且连接方式均为螺纹连接加螺栓锁紧和O型密封圈密封；所述回收工具管体(10)端部内壁设置有凸缘(16)，所述连接件(153)紧密穿过所述凸缘(16)；所述顶块(151)上设置有推力球轴承(17)，所述弹簧(152)套装在所述连接件(153)上且设置在所述推力球轴承(17)与所述凸缘(16)之间。
9.根据权利要求8所述的回收工具，其特征在于，所述回收工具管体(10)与所述回收工具接头(12)之间还设置有定位短节(18)，所述定位短节(18)的定位短节主体(181)与所述连接件(153)、所述回收工具接头(12)之间均连接且连接方式均为螺纹连接加螺栓锁紧和O型密封圈密封，所述定位短节主体(181)外壁设置有若干组定位键套(182)，所述定位键套(182)内设置有由定位弹簧(183)顶起的定位键(184)。
10.根据权利要求9所述的回收工具，其特征在于，所述回收杆(11)的端部还设置有变径凸台(19)，所述变径凸台(19)恰好插入至所述中心管(31)管内，所述回收杆(11)的端部和所述变径凸台(19)的端部均设置有倒角；所述回收钩体(14)旁设置有回收钩体扭簧(20)，所述回收钩体扭簧(20)设置在所述回收工具管体(10)上且将所述回收钩体(14)顶住；所述回收工具管体(10)设置所述回收杆(11)的一端为斜面。
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