CN111852335A - 一种多分支增产工具管内导向工具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种多分支增产工具管内导向工具，包括导向装置和设置在导向装置内的若干个柔性钻杆，其特征在于，导向装置包括外壳，导向块总成和下接头；外壳包括导入腔，导向腔和固定腔；导向块总成设置于导向腔内，且与导向腔过盈配合；固定腔与下接头螺纹连接；导向腔侧壁开设有若干个贯穿导向块总成的定向孔；柔性钻杆一端设置于导入腔内，另一端通过导向块总成并伸出定向孔。本发明为多分支增产钻井的钻杆定向工具，具有结构简单，安装容易，具有较高的安全性，且加工简单，配件少，不使用电子元件和橡胶件即可完成定向功能，工具使用成本低；还解决了柔性钻杆导向和防止缠绕的问题，降低了作业的处理成本，减少了作业周期。
Description
技术领域
本发明涉及石油、天然气钻井工具技术领域，特别是涉及一种多分支增产工具管内导向工具。
背景技术
多分支增产工具作为新兴的射孔及压裂两项作业替代钻进技术。能够以射孔及压裂两项作业十几分之一甚至几十分之一的作业成本达到两项作业的增长能力，同时能够为采油采气作业提供更大的生产半径，产生更好的增产效果，但是在实际作业过程中经常发生柔性钻杆不按照指定轨迹前进并且发生缠绕导致井下复杂情况的发生。由于多分支增产工具在使用过程中采用多个工具成串作业的作业方式，因此在处理柔性钻杆缠绕需要成串工具同时进行作业，将会导致工作量和作业周期的极大增加，同时会导致作业成本的翻倍增长。如果对柔性钻杆缠绕导致的柔性钻杆缠绕不进行处理还会导致采油采气管柱内径由于留有柔性钻杆而导致管柱内径变小，进而影响油气井产量，降低油气井寿命。因此一种多分支增产工具管内导向工具的研究是目前多分支钻井技术重要的研究方向。
发明内容
本发明的目的是提供一种多分支增产工具管内导向工具，以解决上述现有技术存在的问题，能够实现减少作业过程的风险，解决多分支增产钻井作业中柔性钻杆导向和防止缠绕的问题，降低作业的复杂情况处理成本，减少了作业周期。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种多分支增产工具管内导向工具，包括导向装置和设置在导向装置内的若干个柔性钻杆，其特征在于，所述导向装置包括外壳，导向块总成和下接头；
所述外壳包括导入腔，导向腔和固定腔；所述导向块总成设置于所述导向腔内，且与所述导向腔过盈配合；所述固定腔与下接头螺纹连接；所述导向腔侧壁开设有若干个贯穿所述导向块总成的定向孔；
所述柔性钻杆一端设置于所述导入腔内，另一端通过所述导向块总成并伸出所述定向孔。
优选的，本发明所采用的管内导向工具为横向导向工具，将柔性钻杆一段与传动端连接另一端通过本结构靠近目标井底，无需其他定向设备或辅助设备；减少了作业过程的风险，解决柔性钻杆导向和防止缠绕的问题，降低了作业的复杂情况处理成本，减少了作业周期。
所述导向块总成为圆柱形结构；所述导向块总成由若干个完全相同的导向块组成；所述导向块的内表面为由弧形曲母线扫掠形成环形曲面。
优选的，导向块总成采用分体设计便于安装。
所述环形曲面中轴线处开设有导向槽；所述导向槽与所述导向块总成的中轴线空间平行；所述导向槽的截面为半圆形凹槽。
所述导向槽，定向孔和柔性钻杆的个数相同；每个所述定向孔与其对应设置的导向槽中轴线重合；且所述导向槽到中轴线与定向孔到中轴线的垂直距离相同，且与所述柔性钻杆的半径适配。
优选的，导向块、导向槽和定向孔作为柔性钻杆的定向和防缠绕部分，外壳与下接头作为壳体的支撑部分。
所述导向块总成与所述导向腔通过销钉固定连接；每所述导向块上设置有至少一个所述销钉。
优选的，销钉用于将外壳与导向块总成周向相对固定，保证导向块总成不会发生轴向位移。
所述销钉采用42CrMo钢。
优选的，销钉采用42CrMo进行加工，具有较高的抗剪切能力，能够保证外壳和导向块的相对稳定性；同时加工有螺纹保证工具在较高的震动环境下具有较高的抗滑脱能力，能够保证外壳和导向块的相对固定。
所述导向块总成内表面粗糙度等级为1-2，外表面粗糙度等级为6-7。
优选的，导向块采用双面不同粗糙度的设计，导向一侧采用较低的粗糙度使表面光滑利于柔性钻杆的滑行和通过，另外一侧采用相对较大的粗糙度使工具安装完成后能够具有较高的抗周向和轴向位移能力，保证工具具有较高的工作稳定性。
所述导向腔内还开设有密封油槽。
所述下接头为内六方通孔螺栓。
优选的，下接头采用内六方通孔设计，内六方通孔设计有利于工具在检修和安装过程中的拆装，同时由于本工具不需要承担较大的拉压冲击和较大的扭矩，因此内六方通孔设计完全能够满足工具使用过程中的强度要求。
本发明公开了以下技术效果：本发明为多分支增产钻井的钻杆定向工具，具有结构简单，安装容易，具有较高的安全性，且工具加工简单，配件少，不使用电子元件和橡胶件即可完成定向功能，工具使用成本低；且使用时不需要其他任何附加条件，只需要满足多分支增产钻井的最低要求即可开始进行作业。
采用双面不同粗糙度的设计，还解决了多分支增产钻井作业中柔性钻杆导向和防止缠绕的问题，降低了作业的复杂情况处理成本，减少了作业周期。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明结构剖视图。
图2为本发明A-A截面图。
图3为本发明下接头侧视图。
其中，1-外壳，2-导向块总成，3-导向槽，4-销钉，5-定向孔，6-下接头，7-柔性钻杆，11-导入腔，12-导向腔，13-固定腔，21-导向块和22-环形曲面。
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做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。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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。
本发明提供一种多分支增产工具管内导向工具，包括导向装置和设置在导向装置内的若干个柔性钻杆7，其特征在于，导向装置包括外壳1，导向块总成2和下接头6；
外壳1包括导入腔11，导向腔12和固定腔13；导向块总成2设置于导向腔12内，且与导向腔12过盈配合；固定腔13与下接头6螺纹连接；导向腔12侧壁开设有若干个贯穿导向块总成2的定向孔5；
柔性钻杆7一端设置于导入腔11内，另一端通过导向块总成2并伸出定向孔5。
导向块总成2为圆柱形结构；导向块总成2由若干个完全相同的导向块21组成；导向块21的内表面为由弧形曲母线扫掠形成环形曲面22。
环形曲面22中轴线处开设有导向槽3；导向槽3与导向块总成2的中轴线空间平行；导向槽3的截面为半圆形凹槽。
导向槽3，定向孔5和柔性钻杆7的个数相同；每个定向孔5与其对应设置的导向槽3中轴线重合；且导向槽3到中轴线与定向孔5到中轴线的垂直距离相同，且与柔性钻杆7的半径适配。
导向块总成2与导向腔12通过销钉4固定连接；每导向块21上设置有至少一个销钉4。
销钉4采用42CrMo钢。
导向块总成2内表面粗糙度等级为1-2，外表面粗糙度等级为6-7。
导向腔12内还开设有密封油槽。
下接头6为内六方通孔螺栓。
在本发明的一个实施例中，导向块21设置有4块。
在本发明的另一个实施例中，导向块总成2内表面粗糙度等级为1.4，外表面粗糙度等级为6.4。
本发明的操作方法为：施工时多分支增产工具管内导向工具连接在多分支增产工具下部靠近目标井底的一侧，柔性钻杆7预置于导向槽3内，增产钻进钻头预置于定向孔5内，当钻井液开始循环，驱动柔性钻杆7带动钻头开始多分支增产钻井作业，预置于上部多分支增产工具内的柔性钻杆7随动力装置开始旋转，因柔性钻杆7预置于导向槽3内，在导向槽3反作用力的作用下抵消了柔性钻杆7因扭转造成的扭转变形，同时避免了多跟柔性钻杆7的相互缠绕。同时由于导向槽3和定向孔5具有圆心轴的一致性，使钻头始终处于同一方位角进行钻进，避免了曲线钻进和冗余井眼轨迹。
本发明公开了以下技术效果：本发明为多分支增产钻井的钻杆定向工具，具有结构简单，安装容易，具有较高的安全性，且工具加工简单，配件少，不使用电子元件和橡胶件即可完成定向功能，工具使用成本低；且使用时不需要其他任何附加条件，只需要满足多分支增产钻井的最低要求即可开始进行作业。
采用双面不同粗糙度的设计，还解决了多分支增产钻井作业中柔性钻杆导向和防止缠绕的问题，降低了作业的复杂情况处理成本，减少了作业周期。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (9)
1.一种多分支增产工具管内导向工具，包括导向装置和设置在导向装置内的若干个柔性钻杆(7)，其特征在于：所述导向装置包括外壳(1)，导向块总成(2)和下接头(6)；
所述外壳(1)包括导入腔(11)，导向腔(12)和固定腔(13)；所述导向块总成(2)设置于所述导向腔(12)内，且与所述导向腔(12)过盈配合；所述固定腔(13)与下接头(6)螺纹连接；所述导向腔(12)侧壁开设有若干个贯穿所述导向块总成(2)的定向孔(5)；
所述柔性钻杆(7)一端设置于所述导入腔(11)内，另一端通过所述导向块总成(2)并伸出所述定向孔(5)。
2.根据权利要求1所述的多分支增产工具管内导向工具，其特征在于：所述导向块总成(2)为圆柱体结构；所述导向块总成(2)由若干个完全相同的导向块(21)组成；所述导向块(21)的内表面为由弧形曲母线扫掠形成环形曲面(22)。
3.根据权利要求2所述的多分支增产工具管内导向工具，其特征在于：所述环形曲面(22)中轴线处开设有导向槽(3)；所述导向槽(3)与所述导向块总成(2)的中轴线空间平行；所述导向槽(3)的截面为半圆形凹槽。
4.根据权利要求3所述的多分支增产工具管内导向工具，其特征在于：所述导向槽(3)，定向孔(5)和柔性钻杆(7)的个数相同；每个所述定向孔(5)与其对应设置的导向槽(3)中轴线重合；且所述导向槽(3)到中轴线与定向孔(5)到中轴线的垂直距离相同，且与所述柔性钻杆(7)的半径适配。
5.根据权利要求2所述的多分支增产工具管内导向工具，其特征在于：所述导向块总成(2)与所述导向腔(12)通过销钉(4)固定连接；每所述导向块(21)上设置有至少一个所述销钉(4)。
6.根据权利要求5所述的多分支增产工具管内导向工具，其特征在于：所述销钉(4)采用42CrMo钢。
7.根据权利要求1所述的多分支增产工具管内导向工具，其特征在于：所述导向块总成(2)内表面粗糙度等级为1-2，外表面粗糙度等级为6-7。
8.根据权利要求1所述的多分支增产工具管内导向工具，其特征在于：所述导向腔(12)内还开设有密封油槽。
9.根据权利要求1所述的多分支增产工具管内导向工具，其特征在于：所述下接头(6)为内六方通孔螺栓。
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
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