CN113123745B - 一种开窗侧钻用坐封器 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种开窗侧钻用坐封器,包括:筒体组件,其筒壁开设有卡瓦槽,卡瓦槽内设置有卡瓦;输入头,可转动地并可轴向移动地设置于筒体组件内,输入头用于与外部斜向器连接;中心轴,可转动并可轴向移动地设置于筒体组件内,与输入头传动连接,中心轴设置有凸轮锥体,其具有大端和小端,其横截面形状为凸轮形状,随着中心轴相对筒体组件沿由小端指向大端方向移动至卡瓦顶出位置时,中心轴相对筒体组件轴向定位于卡瓦顶出位置,且凸轮锥体推动卡瓦向外翻转,随着中心轴相对筒体组件转动至凸轮锥体的外凸轮面高点作用于卡瓦,凸轮锥体推动卡瓦向外翻转的角度增大。增大了卡瓦与套管咬合力度,降低了在开窗侧钻过程中发生滑移的风险。
Description
技术领域
本发明涉及石油天然气钻井技术领域,特别涉及一种开窗侧钻用坐封器。
背景技术
在石油天然气行业中,随着油田开发进入中后期,长期的注采、地层运动、落物等原因造成低效井、套损井、报废井越来越多,重新打井必然造成采油成本的大幅升高。相关研究和工程应用证明大量报废老井的近井地带仍然存在着大量的剩余油藏,而利用开窗侧钻技术可以有效开采这些剩余油藏,大幅降低采油成本。开窗侧钻技术指的是在原有井眼套管的侧壁开窗,通过开窗向原有井眼的侧向重新钻井,以开采近井地带的剩余油藏。
开窗位置影响新开采的井眼轨迹,开窗侧钻的井眼轨迹直接受到斜向器和坐封器的作用,在开窗侧钻之前,现在老井中的需要开窗位置的下部放入坐封器和斜向器,坐封器用于定位斜向器在老井中的位置,斜向器用于导向钻头向侧向开窗钻井。斜向器和坐封器在套管内的定位精度直接关系到开窗侧钻的井眼轨迹是否满足设计需求。在开窗侧钻过程中,钻头在斜向器的作用下,在套管上侧钻开窗,而斜向器同样会受到钻头的反作用力,该反作用力的作用效果体现为两个方面:一部分为竖直向下的轴向力,另一部分为周向扭转的扭矩,最终这两个力的作用效果经过斜向器作用在坐封器上。
目前使用的侧钻坐封器,一次坐封丢手以后,开窗侧钻过程中,在钻头施加给斜向器的钻压以及切削扭矩、以及机械震动等多种因素的影响下,存在坐封松动,产生滑移掉落的风险。一旦产生滑移,井眼轨迹便不能按照设计轨迹进行,甚至无法继续完成开窗侧钻作业。
综上所述,如何降低在开窗侧钻过程中,坐封器出现滑移的风险,成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种开窗侧钻用坐封器,以降低在开窗侧钻过程中,坐封器出现滑移的风险。
为达到上述目的,本发明提供以下技术方案:
一种开窗侧钻用坐封器,包括:
筒体组件,所述筒体组件的筒壁开设有卡瓦槽,所述卡瓦槽内设置有可相对所述筒体组件内外翻转的卡瓦,所述卡瓦用于向外翻转后与外部套管的内壁定位;
输入头,可转动地并可轴向移动地设置于所述筒体组件内,所述输入头用于与外部斜向器连接;
中心轴,可转动并可轴向移动地设置于所述筒体组件内,所述中心轴的一端与所述输入头传动连接,所述中心轴设置有凸轮锥体,所述凸轮锥体具有大端和小端,且所述凸轮锥体的横截面形状为凸轮形状,随着所述中心轴相对所述筒体组件沿由所述凸轮锥体的小端指向大端方向轴向移动至卡瓦顶出位置时,所述中心轴相对所述筒体组件轴向定位于所述卡瓦顶出位置,且所述凸轮锥体推动所述卡瓦向外翻转,随着所述中心轴相对所述筒体组件转动至所述凸轮锥体的外凸轮面高点作用于所述卡瓦,所述凸轮锥体推动所述卡瓦向外翻转的角度增大。
优选地,在上述的开窗侧钻用坐封器中,还包括设置于所述筒体组件内的行星齿轮组,所述输入头和所述中心轴通过所述行星齿轮组传动连接,所述行星齿轮组为加速行星齿轮组,以使所述中心轴的转动角度大于所述输入头的转动角度,所述行星齿轮组包括:
齿圈,设置于所述筒体组件的内壁;
行星齿轮,转动连接于所述输入头,所述行星齿轮与所述齿圈啮合;
中心齿轮,相对所述输入头转动,所述行星齿轮围绕所述中心齿轮布置,且所述行星齿轮与所述中心齿轮啮合,所述中心齿轮相对所述形成齿轮轴向静止,所述中心齿轮与所述中心轴固定。
优选地,在上述的开窗侧钻用坐封器中,所述行星齿轮组还包括定位盘,所述定位盘开设有中心孔和转轴孔,所述输入头固定设置有行星齿轮轴,所述行星齿轮转动套接于所述行星齿轮轴,所述定位盘的转轴孔套接于所述行星齿轮轴,且所述中心齿轮可转动地穿过所述中心孔,所述中心孔轴向定位于所述中心齿轮和所述中心轴的连接处的凹槽中。
优选地,在上述的开窗侧钻用坐封器中,所述中心轴通过锁紧机构相对筒体组件轴向定位于所述卡瓦顶出位置,所述锁紧机构包括:
锁紧锥体,所述锁紧锥体固定于所述中心轴的一端,所述锁紧锥体的外壁设置有多层沿轴向排布的第一圆锥形卡槽;
锁块,所述筒体组件的筒壁开设有沉槽,所述锁块沿所述筒体组件的径向移动地设置于所述沉槽中,所述锁块设置有与所述第一圆锥形卡槽卡接配合的第二圆锥形卡槽;
压板,封堵于所述沉槽的外端;
弹性件,设置于所述沉槽中,所述弹性件的两端分别作用于压板和所述锁块,对所述锁块施加沿径向向内的作用力,所述第一圆锥形卡槽和所述第二圆锥形卡槽配合允许所述中心轴沿由所述凸轮锥体的小端指向大端的方向移动,而阻止反向移动。
优选地,在上述的开窗侧钻用坐封器中,所述筒体组件包括:
内齿轮筒,所述内齿轮筒的内壁设置有所述齿圈,所述输入头的一端转动设置于所述内齿轮筒中,所述输入头的用于连接斜向器的一端伸出所述内齿轮筒,所述行星齿轮组位于所述内齿轮筒内;
主筒体,所述主筒体的一端与所述内齿轮筒连接,所述卡瓦槽开设于所述主筒体的筒壁;
扶正筒,所述扶正筒的一端与所述主筒体的另一端连接,所述锁紧机构设置于所述扶正筒内。
优选地,在上述的开窗侧钻用坐封器中,还包括引鞋,所述引鞋固定于所述筒体组件的远离所述斜向器的一端,所述引鞋的端面为椭球形。
优选地,在上述的开窗侧钻用坐封器中,还包括设置于所述筒体组件的筒壁外的弹性摩擦件,所述弹性摩擦件用于与外部套管的内壁摩擦定位。
优选地,在上述的开窗侧钻用坐封器中,所述弹性摩擦件为弓形弹簧。
优选地,在上述的开窗侧钻用坐封器中,筒体组件的筒壁沿轴向布置有至少一圈卡瓦槽,每圈包含多个卡瓦槽,所述卡瓦的数量和位置与所述卡瓦槽的数量和位置一一对应。
优选地,在上述的开窗侧钻用坐封器中,还包括卡瓦复位弹性件,所述卡瓦复位弹性件作用于所述卡瓦,对所述卡瓦施加始终向内翻转的作用力。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明提供的开窗侧钻用坐封器包括筒体组件、输入头和中心轴;其中,筒体组件的筒壁开设有卡瓦槽,卡瓦槽内设置有可相对筒体组件内外翻转的卡瓦,卡瓦用于向外翻转后与外部套管的内壁咬合定位;输入头可转动地并可轴向移动地设置于筒体组件内,输入头的一端用于与外部斜向器连接;中心轴可转动并可轴向移动地设置于筒体组件内,中心轴的一端与输入头传动连接,中心轴设置有凸轮锥体,凸轮锥体具有大端和小端,且凸轮锥体的横截面形状为凸轮形状,随着中心轴相对筒体组件沿由凸轮锥体的小端指向大端方向轴向移动至卡瓦顶出位置时,中心轴相对筒体组件轴向定位于卡瓦顶出位置,且凸轮锥体推动卡瓦向外翻转,随着中心轴相对筒体组件转动至凸轮锥体的外凸轮面高点作用于卡瓦,凸轮锥体推动卡瓦向外翻转的角度增大。
工作时,开窗侧钻用坐封器事先坐封于原有井眼的套管中,具体通过中心轴相对筒体组件的轴向移动至卡瓦顶出位置时,中心轴轴向定位于筒体组件内,中心轴上的凸轮锥体推动卡瓦通过卡瓦槽向外翻转,由于卡瓦伸出筒体组件外部,卡瓦与原有井眼的套管的内壁咬合定位,实现了坐封定位。斜向器与输入头连接,在进行开窗侧钻的过程中,钻头转动作用于斜向器,使斜向器存在轻微转动,进而斜向器带动输入头相对筒体组件转动,由于输入头与中心轴传动连接,因此,输入头带动中心轴相对筒体组件转动,在转动的过程中,由于凸轮锥体的横截面形状为凸轮形状,因此,凸轮锥体相对筒体组件转动的同时,凸轮锥体相对卡瓦转动,当凸轮锥体的外凸轮面高点作用于卡瓦时,使得凸轮锥体推动卡瓦向外翻转的角度增大,从而使卡瓦向外翻转伸出的部分更多,增大了卡瓦与外部套管咬合力度,坐封力增大,从而降低了开窗侧钻用坐封器在开窗侧钻过程中发生滑移的风险。
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,下面将对实施例或现有技术描述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的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种开窗侧钻用坐封器的卡瓦未向外翻转的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种开窗侧钻用坐封器的卡瓦向外翻转的结构示意图;
图3为图1中的A-A截面的结构示意图;
图4为图1中的B-B截面的结构示意图;
图5为本发明实施例提供的一种开窗侧钻用坐封器的输入头与行星齿轮组连接的结构示意图;
图6为本发明实施例提供的一种开窗侧钻用坐封器的中心轴的结构示意图。
其中,1为输入头、2为筒体组件、21为内齿轮筒、22为主筒体、23为扶正筒、3为行星齿轮组、31为行星齿轮轴、32为行星齿轮、33为中心齿轮、34为定位盘、35为螺母、36为齿圈、4为销轴、5为卡瓦复位弹性件、6为卡瓦、7为凸轮锥体、8为中心轴、9为锁紧锥体、10为锁紧机构、101为压板、102为弹性件、103为锁块、11为引鞋、12为弹性摩擦件。
具体实施方式
本发明的核心是提供了一种开窗侧钻用坐封器,降低了在开窗侧钻过程中,坐封器出现滑移的风险。
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。
需要说明的是,为了便于理解,文中的“上”、“中”“下”方位词以本申请中的图中所示的方位为参考,但是不应理解为对保护范围的限定。
请参考图1-图6,本发明实施例提供了一种开窗侧钻用坐封器,以下简称坐封器,其包括筒体组件2、输入头1和中心轴8;其中,筒体组件2的筒壁开设有卡瓦槽,卡瓦槽内设置有可相对筒体组件2内外翻转的卡瓦6,卡瓦6具体可通过销轴4翻转连接于卡瓦槽中,卡瓦6用于向外翻转后与外部套管的内壁咬合定位;输入头1可转动地并可轴向移动地设置于筒体组件2内,输入头1的上端用于与外部斜向器连接;中心轴8可转动并可轴向移动地设置于筒体组件2内,中心轴8的上端与输入头1的下端传动连接,中心轴8设置有凸轮锥体7,凸轮锥体7具有大端和小端,且凸轮锥体7的任一横截面形状为凸轮形状,即垂直于轴向的截面形状为凸轮形状,如图3所示,凸轮锥体7的外凸轮面具有高点和低点,随着中心轴8相对筒体组件2沿由凸轮锥体7的小端指向大端方向轴向移动至卡瓦顶出位置时,中心轴8相对筒体组件2轴向定位于卡瓦顶出位置,且凸轮锥体7推动卡瓦6向外翻转,随着中心轴8相对筒体组件2转动至凸轮锥体7的外凸轮面高点作用于卡瓦6,凸轮锥体7推动卡瓦6向外翻转的角度增大。
该坐封器的工作过程和工作原理是:
坐封器事先坐封于原有井眼的套管中,具体地,坐封器的筒体组件2轴向和周向定位于套管中,此时,如图1所示,中心轴8相对筒体组件2处于非卡瓦顶出位置,卡瓦6未翻转出来,通过中心轴8相对筒体组件2的轴向移动至卡瓦顶出位置时,中心轴8轴向定位于筒体组件2内,此时,中心轴8不能相对筒体组件2反向轴向移动,中心轴8与筒体组件2轴向相对静止,中心轴8上的凸轮锥体7推动卡瓦6通过卡瓦槽向外翻转,由于卡瓦6伸出筒体组件2外部,卡瓦6与原有井眼的套管的内壁咬合定位,实现了坐封定位,此时如图2所示。在进行开窗侧钻的过程中,由于斜向器与输入头1的上端连接,钻头转动作用于斜向器,使斜向器存在轻微转动,进而斜向器带动输入头1相对筒体组件2转动,由于输入头1的下端与中心轴8的上端传动连接,因此,输入头1带动中心轴8相对筒体组件2转动,凸轮锥体7设置于中心轴8,在转动的过程中,由于凸轮锥体7的横截面形状为凸轮形状,因此,凸轮锥体7相对筒体组件2转动的同时,凸轮锥体7相对卡瓦6转动,当凸轮锥体7的外凸轮面高点作用于卡瓦6时,使得凸轮锥体7推动卡瓦6向外翻转的角度增大,从而使卡瓦6向外翻转伸出的部分更多,增大了卡瓦6与外部套管咬合力度,坐封力增大,从而降低了坐封器在开窗侧钻过程中发生滑移的风险。
进一步地,在本实施例中,凸轮锥体7的上端为小端,下端为大端,相应地,卡瓦6为楔形结构,楔形结构的小端为下端,楔形结构的大端为上端。当中心轴8相对筒体组件2向上提拉时,卡瓦6被凸轮锥体7向外推动翻转,实现了卡瓦6与套管的咬合定位,进而实现了坐封器的坐封。
当然,凸轮锥体7的下端为小端,上端为大端,相应地,卡瓦6为楔形结构,楔形结构的小端为上端,楔形结构的大端为下端。当中心轴8相对筒体组件2向下压时,卡瓦6被凸轮锥体7向外推动翻转,实现了卡瓦6与套管的咬合定位,进而实现了坐封器的坐封。
进一步地,在本实施例中,坐封器还包括设置于筒体组件2内的行星齿轮组3,输入头1和中心轴8通过行星齿轮组3传动连接,行星齿轮组3为加速行星齿轮组,以使中心轴8的转动角度大于输入头1的转动角度。其中,行星齿轮组3包括齿圈36、行星齿轮32和中心齿轮33;其中,齿圈36设置于筒体组件2的内壁,齿圈36与筒体组件2可以分体设置,也可以一体成型设置;行星齿轮32转动连接于输入头1,行星齿轮32与齿圈36啮合,行星齿轮32的数量至少为两个,具体可以为两个、三个、四个等更多个;中心齿轮33相对输入头1转动,行星齿轮32围绕中心齿轮33布置,且行星齿轮32与中心齿轮33啮合,中心齿轮33相对行星齿轮32轴向静止,中心齿轮33与中心轴8的上端固定。
该行星齿轮组3的工作原理是:斜向器受钻头的作用力产生轻微扭转,由于斜向器与输入头1固定,因此,输入头1也相对筒体组件2发生轻微转动,输入头1的转动通过行星齿轮组3传递给中心轴8,且行星齿轮组3为加速行星齿轮组,从而使输入头1的微小转动角度被行星齿轮组3放大,增大了中心轴8的转动角度,放大倍数为该行星齿轮组3的加速比,实现了凸轮锥体7转动到外凸轮面高点与卡瓦6接触并推动卡瓦6向外翻转的角度进一步增大。
如图1-图3、图5所示,在本实施例中,行星齿轮组3还包括定位盘34,定位盘34开设有中心孔和转轴孔,转轴孔围绕中心孔的圆周布置,输入头1的下端固定设置有多个行星齿轮轴31,每个行星齿轮32对应地转动套接于一个行星齿轮轴31,定位盘34的转轴孔套接于行星齿轮轴31,行星齿轮轴31下端设置有台阶轴,台阶轴端部设置为螺纹,通过螺母35分别和行星齿轮轴31的下端台阶轴端部螺纹固紧,中心齿轮33的下端设置为台阶轴,中心齿轮33的下端和中心轴8的上端丝扣连接,中心齿轮33的下端台阶轴可转动地穿过中心孔,定位盘34的中心孔轴向定位于中心齿轮33和中心轴8的连接处的凹槽中。
如此设置,将行星齿轮32转动连接于行星齿轮轴31上,并通过定位盘34将行星齿轮轴31的末端定位,从而提高了行星齿轮32的转动支撑的可靠性。
如图1和图2所示,在本实施例中,中心轴8通过锁紧机构10相对筒体组件2轴向定位于卡瓦顶出位置,锁紧机构10包括锁紧锥体9、锁块103、压板101和弹性件102;其中,锁紧锥体9的上端固定于中心轴8的下端,具体可以为螺纹连接,锁紧锥体9的外壁设置有多层沿轴向排布的第一圆锥形卡槽,类似于棘齿结构;筒体组件2的筒壁开设有沉槽,锁块103沿筒体组件2的径向移动地设置于沉槽中,锁块103设置有多层与第一圆锥形卡槽卡接配合的第二圆锥形卡槽,类似于棘齿结构,第一圆锥形卡槽和第二圆锥形卡槽能够相对转动;压板101封堵于沉槽的外端,压板101优选地与筒体组件2的外壁面平齐;弹性件102设置于沉槽中,弹性件102的两端分别作用于压板101和锁块103,对锁块103施加沿径向向内的作用力,第一圆锥形卡槽和第二圆锥形卡槽配合允许中心轴8沿由凸轮锥体7的小端指向大端的方向移动,而阻止反向移动。
该锁紧机构10的工作原理是:
如图1所示,卡瓦6未翻转出来时,锁紧锥体7的第一圆锥形卡槽与锁块103的第二圆锥形卡槽轴向定位。当中心轴8相对筒体组件2轴向移动时,以中心轴8向上提拉为坐封操作为例,如图2所示,中心轴8向上移动,带动锁紧锥体7相对筒体组件2向上移动,第一圆锥形卡槽相对第二圆锥形卡槽向上移动,使得第一圆锥形卡槽和第二圆锥形卡槽脱离啮合,第一圆锥形卡槽的大端与第二圆锥形卡槽的大端接触,从而使得锁紧锥体7将锁块103沿径向向外推进沉槽中,当锁紧锥体7继续向上移动,锁块103在弹性件102的弹力作用下,沿径向向内复位,使得第一圆锥形卡槽与锁块的第二圆锥形卡槽再次啮合,此时凸轮锥体7将卡瓦6推动翻转出来,卡瓦6与套管咬合定位。而第一圆锥形卡槽和第二圆锥形卡槽类似于棘齿配合,因此,能够阻止中心轴8相对筒体组件2反向向下移动,从而保持卡瓦6处于向外翻转状态。
其中,弹性件为片弹簧、片弹簧容纳于沉槽中,形成拱形,分别作用于压板和锁块。当然,弹性件还可以为弹性橡胶或圆柱弹簧等。
在本实施例中,筒体组件2包括内齿轮筒21、主筒体22和扶正筒23;其中,内齿轮筒21的内壁设置有齿圈36,内齿轮筒21的上端内侧设置有定位凸起,输入头1的下端转动设置于内齿轮筒21中,输入头1的上端伸出内齿轮筒21,输入头1的外壁设置有凸台,通过凸台和定位凸起的定位,实现输入头1相对内齿轮筒21的轴向移动的行程限位,行星齿轮组3位于内齿轮筒21内;主筒体22的上端与内齿轮筒21的下端连接,卡瓦槽开设于主筒体22的筒壁;扶正筒23的上端与主筒体22的下端连接,锁紧机构10设置于扶正筒23内,具体地,沉槽开设于扶正筒23的筒壁,锁紧锥体9位于扶正筒23内。
通过将筒体组件2分体设置,方便筒体组件2内各部件的拆装,优选地,内齿轮筒21、主筒体22和扶正筒23之间均通过螺纹可拆卸连接。
在本实施例中,坐封器还包括引鞋11,引鞋11固定于筒体组件2的远离斜向器的一端,具体固定于扶正筒23的下端,可通过螺纹连接,引鞋11的端面为椭球形。
在本实施例中,坐封器还包括设置于筒体组件2的筒壁外的弹性摩擦件12,弹性摩擦件12用于与外部套管的内壁摩擦定位。具体地,弹性摩擦件12设置于扶正筒23的外壁,通过弹性摩擦件12将筒体组件2轴向和周向定位于套管中,避免筒体组件2与中心轴8一起转动和轴向移动,以实现凸轮锥体7相对筒体组件2转动,使凸轮锥体7的外凸轮面高点与卡瓦6接触,进而使卡瓦6进一步向外翻转,提高坐封力。
作为优化,弹性摩擦件12为弓形弹簧,弓形弹簧的凸弧面朝向套管,坐封器伸入套管中,弓形弹簧被套管挤压,通过弓形弹簧和套管之间的摩擦力定位筒体组件。
如图1和图2所示,在本实施例中,筒体组件2的筒壁沿轴向布置有至少一圈卡瓦槽,每圈包含多个卡瓦槽,具体可以为一圈、两圈,每圈包含两个、三个、四个等更多个卡瓦槽,每圈卡瓦槽沿圆周均匀布置,卡瓦6的数量和位置与卡瓦槽的数量和位置一一对应。通过多个卡瓦6实现了坐封器与套管的牢固坐封。
在本实施例中,坐封器还包括卡瓦复位弹性件5,作用于卡瓦6,对卡瓦6施加始终向内翻转的作用力。复位弹性件5优选为箍簧,箍簧套在筒体组件2上,且嵌在卡瓦6的外侧限位卡槽中,通过箍簧对卡瓦6施加箍紧向内翻转的作用力,保持卡瓦6收拢状态。卡瓦6的外侧设置有锯齿卡槽,以增大卡瓦与套管之间的咬合定位力。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种开窗侧钻用坐封器,其特征在于,包括:
筒体组件(2),所述筒体组件(2)的筒壁开设有卡瓦槽,所述卡瓦槽内设置有可相对所述筒体组件(2)内外翻转的卡瓦(6),所述卡瓦(6)用于向外翻转后与外部套管的内壁定位;
输入头(1),可转动地并可轴向移动地设置于所述筒体组件(2)内,所述输入头(1)用于与外部斜向器连接;
中心轴(8),可转动并可轴向移动地设置于所述筒体组件(2)内,所述中心轴(8)的一端与所述输入头(1)传动连接,所述中心轴(8)设置有凸轮锥体(7),所述凸轮锥体(7)具有大端和小端,且所述凸轮锥体(7)的横截面形状为凸轮形状,随着所述中心轴(8)相对所述筒体组件(2)沿由所述凸轮锥体(7)的小端指向大端方向轴向移动至卡瓦顶出位置时,所述中心轴(8)相对所述筒体组件(2)轴向定位于所述卡瓦顶出位置,且所述凸轮锥体(7)推动所述卡瓦(6)向外翻转,随着所述中心轴(8)相对所述筒体组件(2)转动至所述凸轮锥体(7)的外凸轮面高点作用于所述卡瓦(6),所述凸轮锥体(7)推动所述卡瓦(6)向外翻转的角度增大。
2.根据权利要求1所述的开窗侧钻用坐封器,其特征在于,还包括设置于所述筒体组件(2)内的行星齿轮组(3),所述输入头(1)和所述中心轴(8)通过所述行星齿轮组(3)传动连接,所述行星齿轮组(3)为加速行星齿轮组,以使所述中心轴(8)的转动角度大于所述输入头(1)的转动角度,所述行星齿轮组(3)包括:
齿圈(36),设置于所述筒体组件(2)的内壁;
行星齿轮(32),转动连接于所述输入头(1),所述行星齿轮(32)与所述齿圈(36)啮合;
中心齿轮(33),相对所述输入头(1)转动,所述行星齿轮(32)围绕所述中心齿轮(33)布置,且所述行星齿轮(32)与所述中心齿轮(33)啮合,所述中心齿轮(33)相对所述行星齿轮(32)轴向静止,所述中心齿轮(33 )与所述中心轴(8)固定。
3.根据权利要求2所述的开窗侧钻用坐封器,其特征在于,所述行星齿轮组(3)还包括定位盘(34),所述定位盘(34)开设有中心孔和转轴孔,所述输入头(1)固定设置有行星齿轮轴(31),所述行星齿轮(32)转动套接于所述行星齿轮轴(31),所述定位盘(34)的转轴孔套接于所述行星齿轮轴(31),且所述中心齿轮(33)可转动地穿过所述中心孔,所述中心孔轴向定位于所述中心齿轮(33)和所述中心轴(8)的连接处的凹槽中。
4.根据权利要求2所述的开窗侧钻用坐封器,其特征在于,所述中心轴(8)通过锁紧机构(10)相对所述筒体组件(2)轴向定位于所述卡瓦顶出位置,所述锁紧机构(10)包括:
锁紧锥体(9),所述锁紧锥体(9)固定于所述中心轴(8)的一端,所述锁紧锥体(9)的外壁设置有多层沿轴向排布的第一圆锥形卡槽;
锁块(103),所述筒体组件(2)的筒壁开设有沉槽,所述锁块(103)沿所述筒体组件(2)的径向移动地设置于所述沉槽中,所述锁块(103)设置有与所述第一圆锥形卡槽卡接配合的第二圆锥形卡槽;
压板(101),封堵于所述沉槽的外端;
弹性件(102),设置于所述沉槽中,所述弹性件(102)的两端分别作用于压板(101)和所述锁块(103),对所述锁块(103)施加沿径向向内的作用力,所述第一圆锥形卡槽和所述第二圆锥形卡槽配合允许所述中心轴(8)沿由所述凸轮锥体(7)的小端指向大端的方向移动,而阻止反向移动。
5.根据权利要求4所述的开窗侧钻用坐封器,其特征在于,所述筒体组件(2)包括:
内齿轮筒(21),所述内齿轮筒(21)的内壁设置有所述齿圈(36),所述输入头(1)的一端转动设置于所述内齿轮筒(21)中,所述输入头(1)的用于连接斜向器的一端伸出所述内齿轮筒(21),所述行星齿轮组(3)位于所述内齿轮筒(21)内;
主筒体(22),所述主筒体(22)的一端与所述内齿轮筒(21)连接,所述卡瓦槽开设于所述主筒体(22)的筒壁;
扶正筒(23),所述扶正筒(23)的一端与所述主筒体(22)的另一端连接,所述锁紧机构(10)设置于所述扶正筒(23)内。
6.根据权利要求1所述的开窗侧钻用坐封器,其特征在于,还包括引鞋(11),所述引鞋(11)固定于所述筒体组件(2)的远离所述斜向器的一端,所述引鞋(11)的端面为椭球形。
7.根据权利要求1所述的开窗侧钻用坐封器,其特征在于,还包括设置于所述筒体组件(2)的筒壁外的弹性摩擦件(12),所述弹性摩擦件(12)用于与外部套管的内壁摩擦定位。
8.根据权利要求7所述的开窗侧钻用坐封器,其特征在于,所述弹性摩擦件(12)为弓形弹簧。
9.根据权利要求1所述的开窗侧钻用坐封器,其特征在于,筒体组件(2)的筒壁沿轴向布置有至少一圈卡瓦槽,每圈包含多个卡瓦槽,所述卡瓦(6)的数量和位置与所述卡瓦槽的数量和位置一一对应。
10.根据权利要求1所述的开窗侧钻用坐封器,其特征在于,还包括卡瓦复位弹性件(5),所述卡瓦复位弹性件(5)作用于所述卡瓦(6),对所述卡瓦(6)施加始终向内翻转的作用力。
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