CN108397137A - 一种造斜工具及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种造斜工具及其制造方法。该造斜工具包括造斜骨架和导斜结构,造斜骨架为中空柱状构件,造斜骨架的侧壁上开设有窗口;导斜结构具有斜面角,导斜结构位于造斜骨架的内部,且导斜结构的下端与窗口的下端平滑衔接。本发明可应用到钻井技术领域,通过预制固定斜面角的导斜结构,形成一个具有较大斜面角的预斜通道,实现了在极松软或黄土层、没有胶结地层的初始井段提供较大斜面角的导斜结构,满足初始造斜能力达到6°/30m以上的高造斜要求;该造斜工具结构牢固且加工方便,从而为蒸汽重力驱油大狗腿度井眼钻探技术的推广和应用提供了一种结构简单、成本低、效率高且通用性强的造斜工具及造斜方法。
Description
技术领域
本发明涉及钻井技术领域,特别涉及一种造斜工具及其制造方法。
背景技术
随着SAGD(蒸汽重力驱油)大狗腿度井眼钻探技术在油砂油或稠油开采中推广和应用,由于此类油井的目的层较浅,对于目的层垂深仅为200~300米左右着陆的油层,钻井时,造斜点一般在入泥15~25m,且造斜率需要达到6~15°/30m,该位置地层一般为黄土层,没有胶结,常规造斜工具很难满足较高造斜率的要求,因此无法满足使用垂直钻机钻SAGD井进行开采油砂油或稠油的工艺需要,若采用斜钻机钻SAGD井进行开发,则面临稠油开发作业成本过高,场地占用面积较大,且完井后生产周期不确定性较强的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种造斜工具,实现了在极松软、没有胶结的地层(如黄土层)的初始井段提供具有较大斜面角的导斜结构,满足初始造斜达到6°/30m以上造斜率的高造斜要求。
为了达到本发明的目的,本发明提供的造斜工具包括造斜骨架和导斜结构,所述造斜骨架为中空的柱状构件,所述造斜骨架的侧壁上开设有窗口;所述导斜结构具有导斜面和斜面角,所述导斜结构位于所述造斜骨架的内部,且所述导斜面的上端与所述造斜骨架的内侧壁平滑衔接,所述导斜面的下端与所述窗口的下端平滑衔接。
本发明的实施例中,通过在中空柱状的造斜骨架上预制具有固定斜面角的导斜结构,形成一个具有较大斜面角的预斜通道,从而实现在极松软、没有胶结地层的初始井段提供较大斜面角的导斜面,满足初始造斜达到6°/30m以上造斜率的高造斜要求;并通过下钻前在造斜骨架的侧壁上预制窗口,保证窗口形状均匀对称,使窗口的侧壁面平滑连续,并可应用检测工具及时检测窗口的尺寸和窗口的通过性,保证窗口的加工精度,进而确保钻具组合、下一层套管等能顺利下入,并沿高狗腿度井眼轨迹安全可靠地下至设计深度,从而为后续高狗腿度钻井提供便利。相比于井下侧钻开窗,地面预制窗口不仅施工更加方便,避免了井下施工时受到复杂环境因素及有限空间限制的问题,同时也避免了井下侧钻开窗时磨铣工具经过窗顶时容易因挂卡导致开窗偏斜和磨铣铁屑堵塞套管的情况发生,从而加快了井下操作工程进度,提高了钻井效率。
本实施例提供的造斜工具结构牢固且加工方便,该造斜方式简便可行,从而为SAGD技术的推广提供了一种结构简单、成本低、效率高的有效造斜工具和造斜方法,可满足目前采用SAGD技术开采油砂油或稠油的工艺需要。
可选地,所述导斜结构包括斜面板和支撑筋,所述斜面板通过所述支撑筋与所述造斜骨架固定连接,所述斜面板面向所述窗口的第一板面为所述导斜面,所述斜面板还包括与所述导斜面相背离的第二板面。
支撑筋一方面对斜面板进行支撑并定位,使导斜面具有固定斜面角,同时,斜面板通过支撑筋与造斜骨架的内侧壁面之间固定连接,确保了导斜结构整体稳固牢靠。
可选地,所述支撑筋的一端通过焊接与所述造斜骨架的内侧壁面固定连接,另一端通过焊接与所述第二板面固定连接。
可选地,所述支撑筋包括与所述斜面板的上端固定连接的第一支撑筋,所述第一支撑筋包括止挡部和第一支撑部,所述第二板面固定在所述第一支撑部上,且所述斜面板的上端面抵接在所述止挡部上,所述止挡部的面向所述窗口的一侧为过渡面,所述过渡面将所述导斜面的上端与所述造斜骨架的内侧壁平滑衔接。
斜面板通过第一支撑部与造斜骨架的内侧壁固定连接,且斜面板的上端抵接在止挡部上进行定位,并借助过渡面实现了导斜面的上端与造斜骨架的内侧壁之间平滑衔接。
可选地,所述支撑筋还包括多个第二支撑筋,多个所述第二支撑筋从上至下依次排列并支撑所述斜面板的中部和下端,所述第二支撑筋包括连接部和第二支撑部,所述连接部与所述造斜骨架的内侧壁固定连接,所述第二支撑部与所述第二板面固定连接。
第二支撑筋通过第二支撑部进一步对斜面板进行支撑定位,并通过连接部与造斜骨架的内侧壁固定连接。
可选地,所述导斜面的边缘通过焊接与所述造斜骨架的内侧壁固定连接。
可选地,所述导斜结构包括呈楔形形状的斜面模块,所述斜面模块面向所述窗口的一侧为所述导斜面,所述斜面模块的与所述导斜面相背离的一侧设有与所述造斜骨架的内侧壁面相匹配的曲面,所述曲面与所述造斜骨架的内侧壁面固定连接。
可选地,所述曲面通过焊接与所述造斜骨架的内侧壁面固定连接。
采用楔形斜面模块预制导斜结构时,斜面模块的曲面与造斜骨架的内侧壁面相配合使贴合面积大,从而使导斜结构固定更加牢靠,同时也有利于减少导斜结构的组件数量,简化其焊接工序。
可选地,所述导斜面的下端与所述窗口的侧壁面的内边缘接触。安装导斜结构时,将导斜面的下端设置成与窗口的侧壁面的内边缘相接触,有利于导斜面的下端与窗口的下端平滑衔接,进而使导斜面的下端与窗口的下端之间的连接面平滑连续,以确保钻具、下一层套管通过窗口时畅通无阻,不发生阻卡、蹩跳等情况。
本发明还提供了一种上述造斜工具的制造方法,具体包括:
步骤一:初步加工所述造斜骨架;
根据井眼轨道设计、井眼尺寸、钻具尺寸及下一层套管尺寸要求等,初步加工造斜骨架;
步骤二:设计所述窗口;
根据井眼轨道设计的造斜率、井眼尺寸、钻具尺寸、下一层套管尺寸及造斜骨架的尺寸要求等,设计窗口尺寸(包括窗口位置、窗口形状、窗口长度及窗口宽度等);
步骤三:设计所述导斜结构;
综合井眼轨道设计的造斜率、造斜骨架的尺寸、窗口尺寸、钻具尺寸及下一层套管尺寸要求等,采用斜面板和支撑筋预制导斜结构时,设计斜面板的外形尺寸;或者,采用斜面模块预制导斜结构时,设计楔形斜面模块的长、宽、高尺寸,以满足导斜结构的斜面角和安装要求。
步骤四:在所述造斜骨架上加工所述窗口;
由于该造斜工具是在入井前预制窗口,因此开设窗口时可通过磨铣工艺将窗口的侧壁面加工得尽可能地平滑顺畅,使导斜面的下端与窗口的下端平滑衔接,以便于钻具、下一层套管等沿导斜面的下端顺利通过窗口的下端,以确保其下入轨迹和下入位置准确。
容易理解的是,窗口的侧壁面上也可以设置坡口,利用坡口缩径对下入的钻具、下一层套管等进行限位,以便于调整并控制钻具或下一层套管等的下入位置和下入方位。
步骤五:加工所述导斜结构,并将所述导斜结构安装固定在所述造斜骨架内;
采用斜面板和支撑筋预制导斜结构时,按照导斜结构设计方案,首先将第一支撑筋、第二支撑筋分别焊接固定在造斜骨架的内侧壁上;接着将斜面板分别支撑在各第一支撑部和第二支撑部上,并使斜面板的上端抵接在第一支撑筋的止挡部上;然后,将第一支撑筋、第二支撑筋分别与斜面板的第二板面焊接固定;最后,通过补焊及修磨使导斜面的边缘与造斜骨架的内侧壁面之间连接紧密、完整,且尽可能地平滑过渡,保证导斜面的上端与造斜骨架的内侧壁面之间、导斜面的下端与窗口的下端之间平滑链接。
采用斜面模块预制导斜结构时,按照导斜结构设计方案,首先分别加工楔形斜面模块的导斜面和曲面;然后将曲面与造斜骨架的内侧壁面相贴合,通过焊接使曲面与造斜骨架的内侧壁面固定连接;最后通过补焊及修磨使导斜面的边缘与造斜骨架的内侧壁面之间连接紧密、完整,且尽可能地平滑过渡,使导斜面的上端与造斜骨架的内侧壁面之间、导斜面的下端与窗口的下端之间平滑连接。相比于支撑筋固定斜面板的方式,斜面模块通过曲面与造斜骨架的内侧壁面相配合使贴合面积更大,使导斜结构的固定相对而言更加牢靠,有利于减少导斜结构的组件数量,简化其焊接固定工序。
本发明的技术方案与现有技术相比,具有如下有益效果:
1、通过在造斜骨架上预制导斜结构,从而实现在极松软、没有胶结地层的初始井段提供较大斜面角的导斜面,满足初始造斜达到6°/30m以上造斜率的高造斜要求;
2、通过地面预制窗口,方便窗口加工并及时检测窗口尺寸和窗口通过性,保证窗口尺寸精确切侧壁面平滑连续,以确保钻具、下一层套管等顺利下入并准确到达设计深度,避免了井下侧钻开窗时易导致开窗偏斜和井下操作效率低的问题;
3、通过设置支撑筋,使导斜结构固定牢靠,保证斜面角准确性和可靠性高;
4、该造斜工具结构牢固且加工方便,为蒸汽重力驱油高狗腿度井眼钻探技术的应用提供了一种成本低、效率高且简便可行的造斜工具及造斜方法。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案,并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为根据本发明一实施例所述的造斜工具的结构示意图;
图2为图1中所示的造斜工具的剖视结构示意图;
图3为造斜工具与浮鞋连接结构的剖视结构示意图;
图4为图1中所示的造斜工具的局部结构放大示意图;
图5为图1中所示的造斜工具的制造方法流程图。
其中,图1-图4中附图标记与部件名称之间的关系为:
100造斜工具,1造斜骨架,2窗口,21窗口的上端,22窗口的下端,3斜面板,31导斜面,32第二面板,4支撑筋,41第一支撑筋,411止挡部,4110过渡面,412第一支撑部,42第二支撑筋,421连接部,422第二支撑部,5浮鞋。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
为了解决常规造斜工具很难满足在极松软、没有胶结地层(如黄土层)的初始井段提供较大斜面角的导斜面的问题,本发明提供了一种造斜工具,通过在中空柱状的造斜骨架上预制具有固定斜面角的导斜结构,形成一个具有较大斜面角的预斜通道,从而实现在极松软、没有胶结地层的初始井段提供较大斜面角的导斜面,满足初始造斜达到6°/30m以上造斜率的高造斜要求;并通过下钻前在造斜骨架的侧壁上预制窗口,保证窗口形状均匀对称,使窗口的侧壁面平滑连续,并可应用检测工具及时检测窗口的尺寸和窗口的通过性,保证窗口的加工精度,以确保钻具组合、下一层套管等能顺利下入,并沿高狗腿度井眼轨迹安全可靠地下至设计深度,从而为后续高狗腿度钻井提供便利。本发明提供的造斜工具结构牢固且加工方便,该造斜方式简便可行,从而为SAGD技术的推广提供了一种结构简单、成本低、效率高的有效造斜工具和造斜方法。
下面将通过具体的实施例详细说明本发明实施例的技术方案。
图1为根据本发明一实施例所述的造斜工具的结构示意图;图2为图1中所示的造斜工具的剖视结构示意图。结合图1和图2可以看到,本发明本实施例的造斜工具包括造斜骨架1和导斜结构,造斜骨架1为中空的柱状构件,造斜骨架1的侧壁上开设有窗口2;导斜结构具有导斜面31和斜面角,导斜结构位于造斜骨架1的内部,且导斜面31的上端与造斜骨架1的内侧壁平滑衔接,导斜面31的下端与窗口的下端22平滑衔接。
本实施例中,通过在中空柱状的造斜骨架1上预制具有固定斜面角的导斜结构,形成一个具有较大斜面角的输送通道,从而实现在极松软、没有胶结地层的初始井段提供较大斜面角的导斜面31,满足初始造斜达到6°/30m以上造斜率的高造斜要求;并通过下钻前在造斜骨架1的侧壁上预制窗口2,保证窗口2形状均匀对称,使窗口2的侧壁面平滑连续,可应用检测工具及时检测窗口2的尺寸和窗口2的通过性,保证窗口2的加工精度,以确保钻具组合、下一层套管等能顺利下入,并沿高狗腿度井眼轨迹安全可靠地下至设计深度,从而为后续高狗腿度钻井提供便利。相比于井下侧钻开窗,地面预制窗口2不仅施工更加方便,避免了井下施工时受到复杂环境因素及有限空间限制的问题,同时也避免了井下侧钻开窗时磨铣工具经过窗顶时容易因挂卡导致开窗偏斜和磨铣铁屑堵塞套管的情况发生,从而加快了井下操作工程进度,提高了钻井效率。
本实施例提供的造斜工具结构牢固且加工方便,该造斜方式简便可行,从而为SAGD技术的推广提供了一种结构简单、成本低、效率高的造斜工具,可满足目前采用SAGD技术开采油砂油或稠油的工艺需要。
进一步地,如图2所示,导斜结构包括斜面板3和支撑筋4,斜面板3通过支撑筋4与造斜骨架1固定连接,斜面板3包括面向窗口2的第一板面和与第一板面相背离的第二板面32,第一板面为导斜面31。支撑筋4一方面对斜面板3进行支撑并定位,使导斜面31具有固定斜面角,同时,斜面板3通过支撑筋4与造斜骨架1的内侧壁面之间固定连接,确保了导斜结构整体稳固牢靠。
进一步地,支撑筋4的一端通过焊接与造斜骨架1的内侧壁面固定连接,另一端通过焊接与斜面板3的第二板面32固定连接。
更进一步地,图4为图2中所示的造斜工具的局部结构放大示意图,如图4所示,支撑筋4包括第一支撑筋41和第二支撑筋42,第一支撑筋41与斜面板3的上端固定连接,第一支撑筋41上设有止挡部411和第一支撑部412,斜面板3的第二板面32固定在第一支撑部412上,且斜面板3的上端面抵接在止挡部411上进行定位,止挡部411的面向窗口2的一侧为一过渡面4110,该过渡面4110将导斜面31的上端与造斜骨架1的内侧壁之间平滑衔接。
进一步地,第二支撑筋42可设置为多个,如图4所示,多个第二支撑筋42从上至下依次排列并支撑斜面板3的中部和下端,分别对斜面板3起支撑并定位作用,第二支撑筋42包括连接部421和第二支撑部422,连接部421固定连接至造斜骨架1的内侧壁,第二支撑部422固定连接至第二板面32。第二支撑筋42通过连接部421与造斜骨架1的内侧壁贴合并固定连接,并通过第二支撑部422对斜面板3进行支撑定位,保证导斜面31具有斜面角r。
容易理解的是,为满足导斜面31的斜面角r要求,且导斜面31的下端与窗口的下端22平滑衔接,因此第二支撑筋42的具体数量、第一支撑筋41和第二支撑筋42与造斜骨架1的内侧壁的固定位置以及第一支撑筋41和第二支撑筋42与第一面板32之间的固定位置,可根据导斜面31的设计长度进行合理设置。
进一步地,导斜面的边缘通过焊接与造斜骨架1的内侧壁固定连接。
具体安装时,按照导斜结构设计方案,首先将第一支撑筋41、第二支撑筋42分别焊接固定在造斜骨架1的内侧壁上;接着将斜面板3的第二板面32分别支撑在第一支撑部412、第二支撑部422上,并将斜面板3的上端面抵接在第一支撑筋41的止挡部411上,进而将第一支撑筋41、第二支撑筋42分别与斜面板3的第二板面32焊接固定;最后,通过补焊及修磨使导斜面31的边缘与造斜骨架1的内侧壁面之间连接紧密、完整,且尽可能地平滑,使导斜面31的上端与造斜骨架1的内侧壁面之间、导斜面31的下端与窗口2的下端之间平滑链接。
进一步地,作为另一种可选的导斜结构加工方式,导斜结构包括呈楔形形状的斜面模块,斜面模块面向窗口2的一侧为导斜面31,斜面模块的与导斜面31相背离的一侧设有与造斜骨架1的内侧壁面相匹配的曲面,曲面与造斜骨架1的内侧壁面固定连接。本实施例中,曲面通过焊接与造斜骨架1的内侧壁面固定连接。
具体安装时,按照导斜结构设计方案,首先分别加工楔形斜面模块的导斜面31、曲面;然后将曲面与造斜骨架1的内侧壁面相贴合,通过焊接使曲面与造斜骨架1的内侧壁面固定连接;最后通过补焊及修磨使导斜面31的边缘与造斜骨架1的内侧壁面之间连接紧密、完整,且尽可能地平滑,使导斜面31的上端与造斜骨架1的内侧壁面之间、导斜面31的下端与窗口的下端之间平滑链接。采用该方式预制导斜结构时,斜面模块通过曲面与造斜骨架1的内侧壁面相配合使贴合面积大,从而使导斜结构的固定更加牢靠,同时也有利于减少导斜结构的组件数量,简化其焊接工序。
进一步地,如图2所示,导斜面31的下端设置为与窗口2的侧壁面的内边缘接触。安装导斜结构时,将导斜面31的下端设置成与窗口2的侧壁面的内边缘相接触,使导斜面31的下端与窗口的下端22平滑衔接,进而使导斜面31的下端与窗口的下端22的连接面平滑连续,以确保钻具、下一层套管通过窗口2时畅通无阻,不发生阻卡、蹩跳等情况。
容易理解的是,窗口2的侧壁面可设置为平滑曲面。由于该造斜工具是在入井前预制窗口2,因此磨铣开窗时,可通过反复修磨,将窗口2的侧壁面加工得尽可能地平滑顺畅,直至转动和上下活动钻具时畅通无阻,进而保证钻具钻进及下一层套管等沿窗口2侧壁面的下入轨迹和下入位置准确。
或者,窗口2的侧壁面上也可以设置坡口(从图2中可看出),由于钻具进行造斜钻进过程中,需要通过控制钻具、下一层套管等在井眼中的下入位置来调整钻具、下一层套管等在各完井阶段的下入深度,因此,通过在窗口2的侧壁面上设置坡口,利用坡口缩径可对下入的钻具、下一层套管等进行限位,以便于调整并控制钻具或下一层套管等的下入位置和下入方位。但坡口缩径量不易过大也不宜过小,当坡口缩径量过大时会导致坡口缩径作用过大,进而影响钻具、下一层套管等的顺利下入性;当坡口缩径量过小时,会导致坡口缩径作用不足,无法起到限位作用。
同时,本发明还提供了一种上述造斜工具100的制造方法,图5为图1中所示的造斜工具的制造方法流程图,从图5中可以看出,具体制造过程包括:
步骤一:初步加工造斜骨架1;
根据井眼轨道设计、井眼尺寸、钻具尺寸及下一层套管尺寸要求,确定造斜骨架1的尺寸,造斜骨架1的原材料可选用普通套管,初步加工套管以满足实际需要。从图1中可看出本实施例中的造斜工具的具体结构尺寸,具体地,13-3/8"石油套管的具体外径尺寸R为339.73mm,内径尺寸为315.35mm,壁厚尺寸为12.19mm,造斜骨架1的长度L1为17894.50mm;通过直接采用13-3/8"石油套管加工制作造斜骨架1,这样不仅保证造斜骨架1结构坚固耐用,且简化了造斜骨架1的加工工序,从而提高了造斜骨架1及造斜工具的生产效率,有利于实现钻井的高造斜率指标要求;
步骤二:设计窗口2;
根据井眼轨道设计的造斜率、井眼尺寸、钻具尺寸、下一层套管尺寸及造斜骨架1的尺寸要求,设计窗口2尺寸(包括窗口2位置、窗口2朝向、窗口2长度及窗口2宽度);如图2所示,窗口2长度L2(指窗口2长度最大位置处的尺寸)为12950.00mm,窗口2宽度W(指窗口2宽度最大位置处的尺寸)为339.73mm;
步骤三:设计导斜结构;
在加工导斜结构之前,需综合井眼轨道设计的造斜率、造斜骨架1的尺寸、窗口2尺寸、钻具尺寸及下一层套管尺寸要求设计导斜结构;
具体而言,在采用斜面板3和支撑筋4预制导斜结构的情形下,设计斜面板3的外形尺寸;在采用斜面模块预制导斜结构的情形下,设计斜面模块的楔形结构的长、宽、高尺寸,以满足导斜结构的斜面角r(r为3°)和安装要求;
步骤四:在造斜骨架1上加工窗口2;
根据窗口2尺寸设计结果开设窗口2,由于该造斜工具是在入井前预制窗口2,因此开设窗口2时可通过磨铣工艺将窗口2的侧壁面加工得尽可能地平滑顺畅,通过将导斜面的下端设置成与窗口2的侧壁面的内边缘相接触,使导斜面31的下端与窗口的下端22平滑衔接,以确保下步高弯角钻具组合等正常通过及下一层套管顺利下入,并将钻具、套管等沿高狗腿度井眼轨迹安全可靠地下至设计深度;
步骤五:加工导斜结构,并将导斜结构安装固定在造斜骨架1内;
如图4所示,本实施例中,支撑筋4包括第一支撑筋41和第二支撑筋42,如图1所示,第一支撑筋41设有1组,第二支撑筋42设有5组,每组包括至少1个支撑筋,各组第二支撑筋42从上至下依次排列并支撑斜面板3的中部和下端,从而将斜面板3的不同部位定位支撑在不同高度位置,使导斜面31满足斜面角r要求;
示例一:
当采用斜面板3和支撑筋4预制导斜结构时,首先,根据导斜结构设计方案(包括第二支撑筋42的数量、第一支撑筋41和第二支撑筋42与造斜骨架1的内侧壁和第一面板32的固定位置、斜面板3的外形尺寸),分别加工斜面板3的导斜面31、侧面以及第一支撑筋41、第二支撑筋42;
然后,将第一支撑筋41的第一支撑部412、第二支撑筋42的连接部421分别焊接固定在造斜骨架1的内侧壁上;
再者,将第一面板32分别支撑在第一支撑部412、多个第二支撑筋422上,并将斜面板3的上端面抵接在第一支撑筋41的止挡部411上,且斜面板3的下端与窗口2的侧壁面的内边缘相接触,进而通过焊接使第一支撑筋41、第二支撑筋42分别与第一面板32固定连接;
最后,通过补焊及修磨使导斜面31的边缘与造斜骨架1的内侧壁面之间连接紧密,且尽可能地平滑过渡,保证导斜面31的上端与造斜骨架1的内侧壁面之间、导斜面31的下端与窗口2的下端之间平滑链接;
示例二:
当采用楔形结构的斜面模块预制导斜结构时,首先,根据导斜结构设计方案(包括楔形斜面模块的长、宽、高尺寸和曲面与造斜骨架1的内侧壁之间的固定位置),分别加工楔形斜面模块的导斜面31和曲面;
然后,将斜面模块的曲面与造斜骨架1的内侧壁面相贴合,使导斜面31的下端与窗口2的侧壁面的内边缘相接触,通过焊接使曲面与造斜骨架1的内侧壁面固定连接;
最后,通过补焊及修磨使曲面的侧壁的边缘与造斜骨架1的内侧壁面之间连接紧密、完整,且尽可能地平滑,使导斜面31的上端与造斜骨架1的内侧壁面之间、导斜面31的下端与窗口2的下端之间平滑链接。
本发明实施例中的造斜工具在钻井时的使用过程如下:
1、造斜工具使用前,在造斜骨架的下端安装浮鞋,以满足固井要求,浮鞋与造斜骨架之间通过螺纹连接并装配成一个整体,造斜工具与浮鞋的整体装配的剖视结构示意图的如图3所示;
2、钻井眼至设计深度;
3、根据井眼设计方位,按照划线下入的方式,将导斜面朝向设计方位,划线下入井眼至设计深度;
4、从转盘面用罗盘定出窗口方位,调整造斜骨架使窗口朝向设计方位;
5、完成造斜工具定位后,通过浮鞋内管注入水泥以完成固井,进而为下一步继续钻进作准备;
6、下入钻具组合,进行下一步造斜钻进。
在本发明实施例的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“上端”、“下端”、“内”、“外”、“内侧”、“外侧”、“端面”、“内壁面”、“侧面”、“边缘”、“内边缘”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的结构具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定连接”、“安装”、“装配”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;术语“安装”、“连接”、“固定连接”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
虽然本发明所揭露的实施方式如上,但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式,并非用以限定本发明。应当理解,本实施例提供的造斜工具还可以应用于该造斜率要求外的其他的钻井造斜工具中。任何本发明所属领域内的技术人员,在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化,但本发明的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定为准。
Claims (10)
1.一种造斜工具,其特征在于,包括造斜骨架和导斜结构,
所述造斜骨架为中空的柱状构件,所述造斜骨架的侧壁上开设有窗口;
所述导斜结构具有导斜面,所述导斜面具有斜面角,所述导斜结构位于所述造斜骨架的内部,且所述导斜面的上端与所述造斜骨架的内侧壁平滑衔接,所述导斜面的下端与所述窗口的下端平滑衔接。
2.按照权利要求1所述的造斜工具,其特征在于,
所述导斜结构包括斜面板和支撑筋,所述斜面板通过所述支撑筋与所述造斜骨架固定连接,所述斜面板面向所述窗口的第一板面为所述导斜面,所述斜面板还包括与所述导斜面相背离的第二板面。
3.按照权利要求2所述的造斜工具,其特征在于,
所述支撑筋的一端通过焊接与所述造斜骨架的内侧壁面固定连接,另一端通过焊接与所述第二板面固定连接。
4.按照权利要求2所述的造斜工具,其特征在于,
所述支撑筋包括与所述斜面板的上端固定连接的第一支撑筋,所述第一支撑筋包括止挡部和第一支撑部,所述第二板面固定在所述第一支撑部上,且所述斜面板的上端面抵接在所述止挡部上,所述止挡部的面向所述窗口的一侧为过渡面,所述过渡面将所述导斜面的上端与所述造斜骨架的内侧壁平滑衔接。
5.按照权利要求4所述的造斜工具,其特征在于,
所述支撑筋还包括多个第二支撑筋,多个所述第二支撑筋从上至下依次排列并支撑所述斜面板的中部和下端,所述第二支撑筋包括连接部和第二支撑部,所述连接部与所述造斜骨架的内侧壁固定连接,所述第二支撑部与所述第二板面固定连接。
6.按照权利要求2所述的造斜工具,其特征在于,
所述导斜面的边缘通过焊接与所述造斜骨架的内侧壁固定连接。
7.按照权利要求1所述的造斜工具,其特征在于,
所述导斜结构包括呈楔形形状的斜面模块,所述斜面模块面向所述窗口的一侧为所述导斜面,所述斜面模块的与所述导斜面相背离的一侧设有与所述造斜骨架的内侧壁面相匹配的曲面,所述曲面与所述造斜骨架的内侧壁面固定连接。
8.按照权利要求7所述的造斜工具,其特征在于,
所述曲面通过焊接与所述造斜骨架的内侧壁面固定连接。
9.按照权利要求1-8中任一项所述的造斜工具,其特征在于,
所述导斜面的下端与所述窗口的侧壁面的内边缘接触。
10.一种根据权利要求1-9中任一项所述的造斜工具的制造方法,其特征在于,
初步加工所述造斜骨架;
设计所述窗口;
设计所述导斜结构;
在所述造斜骨架上加工所述窗口;
加工所述导斜结构,并将所述导斜结构安装固定在所述造斜骨架内。
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