CN106703694B - 液压实心导斜器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压实心导斜器，包括管状送入器，在送入器下端依次连接有导斜器斜铁和坐封锚定装置，在导斜器斜铁内设有连通送入器内孔与坐封锚定装置内腔的导液管，导液管下端与坐封锚定装置中的射流管连通，在所述射流管内孔下端设有坐封球，在射流管内下端设有限位结构或限位胶带，使下钻时该坐封球卡在上卡沿处；在坐封锚定装置的下锥形体内孔下端设有一个环形下卡沿，坐封球坐封时在高压钻井液的推动下会突破限位结构或限位胶带而下落并卡在下卡沿处实现坐封。该导斜器不仅能避免下钻过程中因钻井液产生激动压力而导致中途误坐封，也能避免由于起钻过快产生抽吸导致中途误坐封，工作可靠，可提高作业效率，降低作业成本。

Description

液压实心导斜器

技术领域

本发明属于油田修井工具，特别涉及一种液压实心导斜器。

背景技术

导斜器是用于在井内进行开窗侧钻的工具，现有的实心导斜器是由内设通孔的接头，连接在接头出口处的送入器，固定在送入器外壁上的导斜器斜铁，固接在导斜器斜铁下端的缸套，设在缸套内的上、下锥形体和横向卡瓦、纵向卡瓦，插入到上、下锥形体内的限位管，连接在送入器出口处的挂钩体以及插装在挂钩体内的弯头体构成。这种实心导斜器因为受循环通道限制，把单向阀预置于下锥形体内下部，在下钻时井眼内的钻井液会顶开单向阀进入钻具，打压坐封时单向阀将下锥形体的下端口堵住，钻井液推动上、下锥形体移动并使卡瓦涨到井壁上，将导斜器斜铁固定于井内。

这种导斜器存在的问题有：

1、由于没有释放钻井液激动压力的通道，因此在下钻过程中一旦因为操作失误造成顿钻等情况发生，进入该工具内的钻井液容易引发缸套内的卡瓦移动造成中途误坐封，发生误坐封时工具卡在井眼内只能强行上提或下压，若工具卡死上提或下压仍无法解卡时，只能进行破坏性的上提将送入器拉脱，起出送入器后下磨铣工具将导斜器磨掉，不仅磨铣难度大，而且容易将原井眼套管磨漏导致井眼报废，所以处理误坐封时不仅耗时长，费用高，而且成功概率小，很容易造成井内事故甚至导致井眼报废，所以防止导斜器误坐封至关重要。

2、由于井眼内流体可以进入钻具却不能出去，所以存在循环通道被井内稠油等异物堵塞造成实心导斜器无法坐封或因此造成测井仪器下不到位无法定向或者因为中途遇阻工具本身无法到达预定位置等复杂情况，一旦出现这些复杂情况或因为其它原因必须将工具起出时，由于该工具与井眼的间隙仅为3mm左右,在该工具下锥形体内的坐封球把该工具内、外的钻井液隔开，如果起钻速度快就会产生相当大的抽吸力，而这种抽吸力足以拉动下锥形体并迫使卡瓦移动造成误坐封甚至井眼报废，因此起钻速度要控制在正常起钻速度的四分之一以下,显然大大降低了作业效率，增加了作业成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是要提供一种不仅能避免下钻过程中因钻井液产生激动压力而导致中途误坐封，也能避免由于起钻过快产生抽吸导致中途误坐封，工作可靠，可提高作业效率，降低作业成本的液压实心导斜器。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种液压实心导斜器，包括管状送入器，在送入器下端依次连接有导斜器斜铁和坐封锚定装置，在导斜器斜铁内设有连通送入器内孔与坐封锚定装置内腔的导液管，导液管下端与坐封锚定装置中的射流管连通，其特殊之处是：

在所述射流管内孔下端设有一个坐封球，坐封球上部卡在设于射流管上的环形上卡沿处，在射流管内下端设有一个限位结构或限位胶带，使下钻时该坐封球卡在所述上卡沿处；在坐封锚定装置的下锥形体内孔下端设有一个环形下卡沿，所述坐封球坐封时在高压钻井液的推动下会突破限位结构或限位胶带而下落并卡在下卡沿处实现坐封。

作为进一步优选，所述限位结构为弹性限位结构。

作为进一步优选，所述弹性限位结构为设置在射流管内下端的环形槽并在环形槽内卡入O型橡胶圈。

作为进一步优选，所述上卡沿和下卡沿均为圆锥面，以提高密封效果。

作为进一步优选，所述坐封锚定装置包括分别固接在导斜器斜铁下端外缘和中心处的缸套和所述射流管，在缸套内设有空心的上、下锥形体，在上、下锥形体上分别均布连接有可由缸套外壁伸出的卡瓦，在上、下锥形体之间连接有限位管，所述射流管上、下端分别与导液管和上锥形体插接，在限位管上均布有条形孔。

作为进一步优选，在送入器下端固接有挂钩体，在挂钩体内插接有弯头体，在导斜器斜铁的斜面上对应挂钩体处设有弧形卡槽，在挂钩体上设有一体的弧形挂钩并卡在弧形卡槽内，所述弯头体前端插入到导斜器斜铁内并与导液管上端相通，以实现坐封后旋转钻具便可将送入器与导斜器斜铁脱离。

作为进一步优选，所述弯头体上端贯穿挂钩体的中心孔后插入到送入器的中心孔内，在弯头体外缘上部设有一个环形凹槽，在环形凹槽内位于挂钩体上端与送入器之间设有分体卡环，用于卡住弯头体。

作为进一步优选，所述导斜器斜铁对应弯头体处固定有弯头座，弯头座与导斜器斜铁的外缘重合，所述弧形卡槽设置在弯头座上，所述弯头体前端插入到弯头座内并通过设在弯头座上的导液孔与导液管连通，在弯头座上沿其径向设有连接弧形挂钩的限位螺钉，以便于加工。

作为进一步优选，在送入器外面固定有支撑套，在导斜器斜铁上对应支撑套处沿其径向设有连接螺钉。

本发明的有益效果是：

1、由于在射流管内孔下端设有一个坐封球，坐封球上部卡在设于射流管上的环形上卡沿处，通过设在射流管内下端的限位结构或限位胶带，使下钻时该坐封球卡在所述上卡沿处，因此能够阻止井眼内的钻井液等流体进入射流管以上的钻具内，这样就使钻具内因为没有钻井液而不会产生激动压力，更不会有异物从井里进入钻具内堵塞循环通道，从而既避免了下钻时坐封锚定装置因为压力激动而导致误坐封，也避免了因为异物堵塞循环通道造成测井工具下不到位以及因为堵塞造成打压压力传递不到坐封锚定装置而无法坐封。

2、由于在坐封锚定装置的下锥形体内孔下端设有一个环形下卡沿，取消了现有实心导斜器中设置于下锥形体下端的单向阀，可使下钻时上、下锥形体内、外的钻井液连通，从而当下钻中途遇阻需要起钻时，不会打破上、下锥形体的内、外压力平衡，因此即使起钻抽吸不会引起上、下锥形体移动，也就避免了由于起钻抽吸造成的误坐封事故发生，大大提高了工作可靠性，消除了用户使用的潜在风险。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是图1中坐封锚定装置的局部放大图。

图中：封头管1，限位螺钉2，纵向卡瓦3，剪切螺钉4，下锥形体5，下卡沿501，密封圈6，限位管7，条形孔701，缸套8，上锥形体9，径向卡瓦10，射流管11，上卡沿1101，导斜器斜铁12，导液管13，坐封球14，限位结构或限位胶带15，弯头座16，弧形卡槽1601，弯头体17，挂钩体18，弧形挂钩1801，分体卡环19，送入器20，支撑套21，连接螺钉22，上接头23。

具体实施方式

如图1-图3所示，本发明涉及的一种液压实心导斜器，包括管状送入器20，在送入器20上端通过螺纹连接有上接头23，在送入器20下端依次连接有导斜器斜铁12和坐封锚定装置，在导斜器斜铁12内设有连通送入器20内孔与坐封锚定装置内腔的导液管13。在送入器20下端通过螺纹连接并焊接固定有挂钩体18，在挂钩体18内插接有弯头体17，弯头体17上端贯穿挂钩体18的中心孔后密封插入到送入器20的中心孔内，在弯头体17外缘上部设有一个环形凹槽，在环形凹槽内位于挂钩体18上端与送入器20之间设有分体卡环19，用于卡住弯头体17。

在导斜器斜铁12的斜面上对应挂钩体18处设有弧形卡槽1601，在挂钩体18上设有一体的弧形挂钩1801并且旋转后卡在弧形卡槽1601内，所述弯头体17前端插入到导斜器斜铁12内并与导液管13上端相通，以实现坐封后旋转钻具便可将送入器20与导斜器斜铁12脱离。所述导斜器斜铁12对应弯头体17处固定焊接有弯头座16，弯头座16与导斜器斜铁12的外缘重合，所述弧形卡槽1601设置在弯头座16上并在弯头座16的斜面上引出一个出入口，所述弯头体17前端通过间隙配合密封插入到设在弯头座16上的导液孔内并通过导液孔与导液管13连通，在弯头座16上沿其径向设有连接弧形挂钩的限位螺钉2，以便于加工导斜器斜铁12。

在送入器20中部外缘固定套装有支撑套21，在导斜器斜铁12上对应支撑套21处沿其径向设有连接螺钉22，连接螺钉22前端旋入到支撑套21内。

所述的坐封锚定装置包括固接在导斜器斜铁12下端外缘的缸套8和插入并固定在导斜器斜铁12下端中心孔内的射流管11，该射流管11上端与所述导液管13下端相互插接。在缸套8内设有空心的上锥形体9和下锥形体5，射流管11下端与上锥形体9的中心孔插接，在射流管11与上锥形体9之间以及在上、下锥形体与缸套8之间分别设有密封圈6。在上锥形体9外壁通过剪切螺钉4圆周均布连接有径向卡瓦10，在下锥形体5外壁通过剪切螺钉4圆周均布连接有纵向卡瓦3，所述径向卡瓦10和纵向卡瓦3在上锥形体9和下锥形体5的推动下可由设置在缸套8外壁上的矩形开口伸出，在下锥形体5的中心孔内设有连接上、下锥形体的限位管7，限位管7上端与上锥形体9通过粗牙螺纹连接，限位管7与下锥形体5通过细牙锯齿形螺纹连接且限位管7上的细牙锯齿形螺纹牙尖朝下，在限位管7的管壁上对应下锥形体5处圆周均布有沿纵向布置的条形孔701。在缸套8下端通过螺纹连接有封头管1。

在射流管11内孔下端设有一个坐封球14，坐封球14上部卡在设于射流管11内孔下端的环形上卡沿1101处，在射流管11内下端设有一个限位结构或限位胶带15，使下钻时该坐封球14卡在所述上卡沿1101处。在所述下锥形体5内孔下端设有一个环形下卡沿501，所述坐封球14坐封时在打入的高压钻井液的推动下会突破限位结构或限位胶带15的限位而下落并卡在下卡沿501处实现坐封。所述上卡沿1101和下卡沿501均为圆锥面，以提高密封效果。本实施例中所述限位结构或限位胶带15以弹性限位结构为例，该弹性限位结构为设置在射流管11内下端的环形槽并在环形槽内卡入O型橡胶圈，使坐封球16卡在所述上卡沿1101处。

工作时，将该导斜器通过上接头23与钻具连接，用钻具将该导斜器送入井下，下钻过程中井眼内的钻井液由封头管1进入坐封锚定装置内，但在坐封球14的封堵下，进入坐封锚定装置内的钻井液不会进入到射流管11以上的钻具内，这样可使钻具内因没有钻井液而不会产生激动压力，也不会有异物从井里进入钻具内堵塞循环通道。当下钻中途遇阻需要起钻时，由于上、下锥形体内、外的钻井液通过下锥形体下端口连通，不会打破上、下锥形体的内、外压力平衡，因此即使起钻抽吸不会引起上、下锥形体移动，也就避免了由于起钻抽吸造成的误坐封事故发生。

当该导斜器到达井下预定位置时，将导斜器斜铁12的斜面调整到预定方位后，开泵循环，高压钻井液依次通过钻具内孔、送入器20、弯头体17、导液管13、射流管11推动坐封球14脱开限位结构或限位胶带15的限位，坐封球14通过上锥形体9内孔和限位管7落在下卡沿501上将下锥形体5下端口封闭，从而将循环通道堵死。因此高压钻井液最终通过条形孔进入上、下锥形体之间。当上、下锥形体之间充满钻井液时，由于限位管7上均布有条形孔而具有一定的弹性，钻井液便会推动上锥形体9并带动限位管7使其与下锥形体5发生“滑扣”现象，最终上、下锥形体将剪切螺钉4剪断并迫使径向卡瓦10和纵向卡瓦3卡到井壁上，当泵压达到预定值时，稳压30秒便可停泵。然后正转钻具，带动送入器20旋转将限位螺钉2和连接螺栓22剪断，使挂钩体18上的弧形挂钩从弧形卡槽1601内旋出，并使弯头体17下端从弯头座16上拔出；最后上提钻具，便可从井内带出送入器20、挂钩体18和弯头体17，即可下入铣锥进行开窗作业。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种液压实心导斜器，包括管状送入器，在送入器下端依次连接有导斜器斜铁和坐封锚定装置，在导斜器斜铁内设有连通送入器内孔与坐封锚定装置内腔的导液管，导液管下端与坐封锚定装置中的射流管连通，其特征是：

在所述射流管内孔下端设有一个坐封球，坐封球上部卡在设于射流管上的环形上卡沿处，在射流管内下端设有一个限位结构，使下钻时该坐封球卡在所述上卡沿处；在坐封锚定装置的下锥形体内孔下端设有一个环形下卡沿，所述坐封球坐封时在高压钻井液的推动下会突破限位结构而下落并卡在下卡沿处实现坐封。

2.根据权利要求1所述的液压实心导斜器，其特征是：所述限位结构为弹性限位结构。

3.根据权利要求2所述的液压实心导斜器，其特征是：所述弹性限位结构为设置在射流管内下端的环形槽并在环形槽内卡入O型橡胶圈。

4.根据权利要求1或2所述的液压实心导斜器，其特征是：所述上卡沿和下卡沿均为圆锥面，以提高密封效果。

5.根据权利要求4所述的液压实心导斜器，其特征是：所述坐封锚定装置包括分别固接在导斜器斜铁下端外缘和中心处的缸套和所述射流管，在缸套内设有空心的上、下锥形体，在上、下锥形体上分别均布连接有可由缸套外壁伸出的卡瓦，在上、下锥形体之间连接有限位管，所述射流管上、下端分别与导液管和上锥形体插接，在限位管上均布有条形孔。

6.根据权利要求1所述的液压实心导斜器，其特征是：在送入器下端固接有挂钩体，在挂钩体内插接有弯头体，在导斜器斜铁的斜面上对应挂钩体处设有弧形卡槽，在挂钩体上设有一体的弧形挂钩并卡在弧形卡槽内，所述弯头体前端插入到导斜器斜铁内并与导液管上端相通，以实现坐封后旋转钻具便可将送入器与导斜器斜铁脱离。

7.根据权利要求6所述的液压实心导斜器，其特征是：所述弯头体上端贯穿挂钩体的中心孔后插入到送入器的中心孔内，在弯头体外缘上部设有一个环形凹槽，在环形凹槽内位于挂钩体上端与送入器之间设有分体卡环，用于卡住弯头体。

8.根据权利要求6或7所述的液压实心导斜器，其特征是：所述导斜器斜铁对应弯头体处固定有弯头座，弯头座与导斜器斜铁的外缘重合，所述弧形卡槽设置在弯头座上，所述弯头体前端插入到弯头座内并通过设在弯头座上的导液孔与导液管连通，在弯头座上沿其径向设有连接弧形挂钩的限位螺钉，以便于加工。

9.根据权利要求8所述的液压实心导斜器，其特征是：在送入器外面固定有支撑套，在导斜器斜铁上对应支撑套处沿支撑套径向设有连接螺钉。