CN110067507A - 一种适用于径向钻孔作业的柔性加压装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及井下作业工具领域中的一种适用于径向钻孔作业的柔性加压装置，包括油管1、螺杆钻具2、万向轴18、钻头19和转向器20，万向轴18和钻头19连接通过转向器20中的弧形轨道到达转向器20出口，还包括连接在螺杆钻具2与万向轴18之间的柔性加压装置，以及连接在油管1和转向器20之间的定位筒14。采用本发明进行径向钻孔作业时，将螺杆钻具至钻头的顺序连接组合通过油管下入定位筒中，开泵，下放上部钻具加压，仅压接接头，转换接头，双公接头，转换短节，定位接头，万向轴的重量加在钻头上，重量轻且恒定不变，钻头不会发生卡顿。

Description

一种适用于径向钻孔作业的柔性加压装置

技术领域

本发明涉及井下作业工具或装置领域，特别涉及一种适用于径向钻孔作业的柔性加压装置。

背景技术

径向钻孔技术是利用专用的磨铣钻头将套管钻穿，再使用高压水射流在油层的不同方向及不同深度喷射，从而钻出多个水平的小直径井眼。可以增加井眼在油藏中的长度、扩大泄油面积、提高采收率；可重复利用上部井段、降低钻井成本；可降低油井管理和环境保护等费用。径向钻孔技术对油气井增产、特别是老井挖潜改造具有重要意义。

在径向钻孔作业中，需要用油管将转向器下入套管内预定井深位置，通过方位测量将转向器出口设定在设计方位，再通过连续油管将螺杆、万向轴及磨铣钻头下入，磨铣钻头通过转向器出口后，接触到套管内壁，加压进行磨铣套管作业。由于上部钻具重量全部加在万向轴以及磨铣钻头上，根据室内试验情况可知，磨铣接近磨穿套管时，由于钻压大很容易造成钻头卡住，进而造成万向轴断裂。

发明内容

本发明的目的是为了克服径向钻孔作业中钻压大造成钻头卡住，进而造成万向轴断裂的问题，提出一种适用于径向钻孔作业的柔性加压装置，可以实现磨铣作业中加压恒定且钻压较小，来保证磨铣作业的顺利完成。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种适用于径向钻孔作业的柔性加压装置，包括油管1、螺杆钻具2、万向轴18、钻头19和转向器20，万向轴18和钻头19连接通过转向器20中的弧形轨道到达转向器20出口，还包括连接在螺杆钻具2与万向轴18之间的柔性加压装置，以及连接在油管1和转向器20之间的定位筒14。

上述方案还包括：

所述柔性加压装置包括座挂接头4、钢丝绳7、软管10、定位接头15，其中螺杆钻具2下端与座挂接头4连接，座挂接头4下端通过转换接头8分别与软管10、钢丝绳7一端连接，软管10、钢丝绳7的另一端通过转换接头8与定位接头15连接，定位接头15下端依次与万向轴18、钻头19连接；螺杆钻具2、座挂接头4、转换接头8、软管10、钢丝绳7、转换接头8与定位接头15依次连接后构成内部工具组合，内部工具组合设有轴向内通道；油管1内壁设有限位台阶，内部工具组合与油管1、定位筒14内壁构成轴向滑动配合，同时座挂接头4与限位台阶构成轴向限位配合。

在定位筒14内壁上有定位孔和卡套17，固定销16通过定位孔将卡套17固定在定位筒14内壁上；定位接头15下端部设有与卡套17限位配合的卡槽。

在油管1和定位筒14之间还连接有的双母接头3、双公短接12，所述限位台阶设在双母接头3内壁。

所述内部工具组合还包括连接在座挂接头4与上转换接头8之间的上接头5和连接在下转换接头8与定位接头15之间的双公接头11、转换短节13；软管10、钢丝绳7的两端分别通过上接头5和双公接头11与座挂接头4、定位接头15连接。

所述软管10和钢丝绳7的上、下端分别通过压接接头9、锁紧套6与上接头5和双公接头11连接固定。

钻头19和转向器20出口与本装置的轴线垂直。

本发明的万向轴以及钻头通过柔性加压装置与转换接头、定位接头以及上部钻具相连，下入转向器后，由于柔性加压装置中的座挂接头与外筒构成悬挂配合，上部工具和压力不再向下传递，下部钢丝绳与转换接头、定位接头、万向轴以及钻头相连，钢丝绳是柔性连接，所以仅有转换接头、定位接头、万向轴的重量加在钻头上，重量轻，而且恒定不变，在磨铣过程中钻头不会发生卡顿，从而能保证磨铣作业顺利完成。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明一种实施例在磨铣套管作业初始状态结构图；

图2是本发明一种实施例在磨铣套管作业施工恒定加压状态结构图；

图3是本发明一种实施例在磨穿套管状态结构图。

图中1.油管，2.螺杆钻具，3.双母接头，4.座挂接头，5.上接头，6.锁紧套，7.钢丝绳，8.转换接头，9.压接接头，10.软管，11.双公接头，12.双公短接，13.转换短节，14.定位筒，15.定位接头，16.固定销，17.卡套，18.万向轴，19.钻头，20.转向器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1，一种适用于径向钻孔作业的柔性加压装置，包括现有技术中普遍采用的油管1、螺杆钻具2、万向轴18、钻头19和转向器20，其中，万向轴18和钻头19连接通过转向器20中的弧形轨道到达转向器20出口。本实施例在现有技术基础上还包括连接在螺杆钻具2与万向轴18之间的柔性加压装置，以及连接在油管1和转向器20之间的定位筒14。

所述柔性加压装置包括座挂接头4、钢丝绳7、软管10、定位接头15，其中螺杆钻具2下端与座挂接头4连接，座挂接头4下端通过转换接头8分别与软管10、钢丝绳7一端连接，软管10、钢丝绳7的另一端通过转换接头8与定位接头15连接，定位接头15下端依次与万向轴18、钻头19连接；螺杆钻具2、座挂接头4、转换接头8、软管10、钢丝绳7、转换接头8与定位接头15依次连接后构成内部工具组合，内部工具组合设有轴向内通道；油管1内壁设有限位台阶，内部工具组合与油管1、定位筒14内壁构成轴向滑动配合，同时座挂接头4与限位台阶构成轴向限位配合。

实施例2，如图1所示，一种适用于径向钻孔作业的柔性加压装置，从左至右（即工作状态的从上至下）包括油管1、螺杆钻具2、双母接头3、座挂接头4、上接头5、锁紧套6、钢丝绳7、转换接头8、压接接头9、软管10、双公接头11、双公短接12、转换短节13、定位筒14、定位接头15、固定销16、卡套17、万向轴18、钻头19、转向器20。螺杆钻具2连接座挂接头4，座挂接头4与上接头5连接，上接头5与转换接头8连接在一起，转换接头8下边连接压接接头9，两个压接接头9之间通过软管10连接，软管10下端的压接接头9与转换接头8顺序连接，双公接头11上端与转换接头8下端连接，双公接头11下端与转换短节13连接，转换短节13下端连接定位接头15，定位接头15下端连接万向轴18。万向轴18与钻头19连接在一起。钢丝绳7的上下端各有一个锁紧套6，通过锁紧套6将钢丝绳7固定。

油管1、双母接头3、双公短接12、定位筒14、转向器20顺序连接，定位筒14内壁上有孔，固定销16通过定位筒14内壁上的孔将卡套17固定在定位筒14内壁上。

采用本发明进行径向钻孔作业时，如图1所示，首先将螺杆钻具2，双母接头3，座挂接头4，上接头5，锁紧套6，钢丝绳7，压接接头9，转换接头8，软管10，双公接头11，转换短节13，定位接头15，万向轴18，钻头19按顺序连接，然后这一套组合通过油管1、双母接头3、双公短接12下入定位筒14中，万向轴18，及钻头19通过转向器20中的弧形轨道到达转向器20出口，钻头19呈90度顶到套管内壁上。

开泵进行径向钻孔作业，下放上部钻具加压，如图2，座挂接头4座在双母接头3内的台阶上，由于钢丝绳7及软管10是柔性连接，下放上部钻具，座挂接头4座挂后，钢丝绳7及软管10变软不受力，所以仅有压接接头9，转换接头8，双公接头11，转换短节13，定位接头15，万向轴18的重量加在钻头19上，重量轻，而且恒定不变，在磨铣过程中钻头19不会发生卡顿，从而能保证磨铣作业顺利完成。

继续磨铣作业，钻头19逐渐将套管内壁磨穿，此时定位接头15运动到卡套17的位置被卡套17固定，从而使钻头突出转向器的长度能够达到设计的要求，如图3所示。

本发明并不仅限于上述实施例，例如，软管10材质可以任意选择，固定方式可以任意选择，钢丝绳7上部及下部的连接工件可以任意设计，钢丝绳7与上部及下部的工件连接方式可以任意选择。凡是在本发明公开的技术方案基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性劳动就可以对其中的技术特征作出替换以及变形，这些替换和变形均在本发明保护的范围内。

Claims (7)

1.一种适用于径向钻孔作业的柔性加压装置，包括油管（1）、螺杆钻具（2）、万向轴（18）、钻头（19）和转向器（20），万向轴（18）和钻头（19）连接通过转向器（20）中的弧形轨道到达转向器（20）出口，其特征是：还包括连接在螺杆钻具（2）与万向轴（18）之间的柔性加压装置，以及连接在油管（1）和转向器（20）之间的定位筒（14）。

2.根据权利要求1所述的一种适用于径向钻孔作业的柔性加压装置，其特征是：所述柔性加压装置包括座挂接头（4）、钢丝绳（7）、软管（10）、定位接头（15），其中螺杆钻具（2）下端与座挂接头（4）连接，座挂接头（4）下端通过转换接头（8）分别与软管（10）、钢丝绳（7）一端连接，软管（10）、钢丝绳（7）的另一端通过转换接头（8）与定位接头（15）连接，定位接头（15）下端依次与万向轴（18）、钻头（19）连接；螺杆钻具（2）、座挂接头（4）、转换接头（8）、软管（10）、钢丝绳（7）、转换接头（8）与定位接头（15）依次连接后构成内部工具组合，内部工具组合设有轴向内通道；油管（1）内壁设有限位台阶，内部工具组合与油管（1）、定位筒（14）内壁构成轴向滑动配合，同时座挂接头（4）与限位台阶构成轴向限位配合。

3.根据权利要求2所述的一种适用于径向钻孔作业的柔性加压装置，其特征是：在定位筒（14）内壁上有定位孔和卡套（17），固定销（16）通过定位孔将卡套（17）固定在定位筒（14）内壁上；定位接头（15）下端部设有与卡套（17）限位配合的卡槽。

4.根据权利要求3所述的一种适用于径向钻孔作业的柔性加压装置，其特征是：在油管（1）和定位筒（14）之间还连接有的双母接头（3）、双公短接（12），所述限位台阶设在双母接头（3）内壁。

5.根据权利要求4所述的一种适用于径向钻孔作业的柔性加压装置，其特征是：所述内部工具组合还包括连接在座挂接头（4）与上转换接头（8）之间的上接头（5）和连接在下转换接头（8）与定位接头（15）之间的双公接头（11）、转换短节（13）；软管（10）、钢丝绳（7）的两端分别通过上接头（5）和双公接头（11）与座挂接头（4）、定位接头（15）连接。

6.根据权利要求5所述的一种适用于径向钻孔作业的柔性加压装置，其特征是：所述软管（10）和钢丝绳（7）的上、下端分别通过压接接头（9）、锁紧套（6）与上接头（5）和双公接头（11）连接固定。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种适用于径向钻孔作业的柔性加压装置，其特征是：钻头（19）和转向器（20）出口与本装置的轴线垂直。