CN204476332U - 一种段铣式套管侧钻开窗工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种段铣式套管侧钻开窗工具，属石油天然气钻井套管侧钻开窗工具技术领域。它由上接头、工具本体、导流锥、导流锥座、导流杆、活塞总成等构成，其特点是：工具本体上端安装有上接头，工具本体空腔上部安装有导流锥座，导流杆与导流锥卡装连接；导流锥与导流杆的连接处安装有小弹簧，工具本体空腔导流锥座下部安装有活塞总成，活塞总成由活塞上体、节流管、活塞下体、弹簧、限位压板、支撑套、支撑螺母组成；工具本体下部安装有刀架，刀架通过销轴安装有刀体；活塞下体通过支撑螺母安装有支撑套，活塞下体的下方安装有限位压板。可调控刀体伸出量，刀体可自动打开或收缩、坚固耐用。操作方便，侧钻开窗效果好，铣削效率高。

Description

一种段铣式套管侧钻开窗工具

技术领域

本实用新型涉及一种段铣式套管侧钻开窗工具，属石油天然气钻井套管侧钻开窗工具技术领域。

背景技术

目前，国内外众多油田已进入开发的中后期，为了提高已打井的采收率和开发效益，本着保持井网完整性、节约费用的原则，利用已开发的井眼探明死油区或加深层位以获取新的油气深井，是石油天然气开采企业的共识和正在实施的工作。要完成这项工作，对已打井进行侧钻开窗是十分有效的手段。侧钻开窗能良好的应对深井和超深井的复杂地形和复杂井况，有效解决侧钻施工难度大的问题。

套管段铣开窗，由于没有磁干扰、对测量仪器精度要求不高，因此成为老井、深井、套管壁薄的常用开窗方式。现有的段铣开窗工具有的刀体工作面是固定的，无法收缩，下钻过程如果遇到狭窄处既会阻滞下行，又易损坏割刀，操作麻烦；有的结构复杂，控制很困难；还有些则坚固度较差，不耐用。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种操作灵活方便，结构简单好控制，刀体坚固耐用，可自动打开或收拢，侧钻开窗效果好，施工效率高；以解决现有技术中段铣开窗工具刀体工作面固定无法收缩，不利于操作，结构复杂导致控制困难，刀体强度差等问题的段铣式套管侧钻开窗工具。

本实用新型是通过如下的技术方案来实现上述目的的：

该段铣式套管侧钻开窗工具由上接头、工具本体、导流锥、导流锥座、导流杆、活塞总成构成，其特征在于：工具本体上端通过螺纹连接安装有上接头，工具本体空腔上部安装有导流锥座，导流锥座通过螺栓、密封圈安装有导流锥，导流杆一端制作有凸台，导流杆通过凸台卡装在导流锥下部，导流锥与导流杆的连接处安装有小弹簧；工具本体空腔内的导流锥座下部安装有活塞总成；工具本体下部安装有刀架，刀架通过销轴安装有刀体；工具本体下端制作有锥螺纹，工具本体通过锥螺纹与铣鞋连接。

所述的活塞总成由活塞上体、节流管、活塞下体、弹簧、限位压板、支撑套和支撑螺母组成，活塞上体与活塞下体通过螺栓连接，节流管通过活塞上体压紧固装；活塞下体内开制有流道，并制作有与节流管外径相匹配的内腔；活塞下体通过支撑螺母安装有支撑套，支撑套可随活塞下体作轴向运动；活塞下体与工具本体间安装有弹簧；工具本体空腔内的底部安装有限位压板。

所述的节流管上部制作有锥形腔，节流管下部与活塞下体内腔匹配。

所述的导流锥与导流锥座上均各自开制有三条流道，导流锥的三条流道与导流锥座的三条流道一一对应。

所述的刀架通过螺钉安装在工具本体上，刀体通过销轴安装在刀架上；刀体的下方安装有限位块。

所述的刀体沿工具本体的周向均布安装有四把，刀体长度不相同，通过支撑套随活塞的运动控制每把刀体的伸出量。

所述的刀体的刀翼上镶嵌有硬质合金块。

本实用新型与现有技术相比的有益效果在于：

该段铣式套管侧钻开窗工具采用限位压板对活塞进行限位，避免了因压差而导致的活塞行程过大，限制了刀体最大铣削半径，能够保证铣削完套管后不至过多铣削井壁，尽力保持原有井的完好程度。支撑套随活塞运动，可调整和控制刀体的伸出量，使刀体的伸出量一致，操作灵活方便。不需要装配扶正器，使本实用新型有横向滑动空间，操作时更易带出铁屑。侧钻开窗效果好，大大减少铣削周期，有效降低了侧钻开窗成本。结构简单易控制，刀体可自动打开或收缩，且坚固耐用，铣削效率高。很好地解决了现有技术中段铣开窗工具的刀体工作面固定无法收缩，不利于操作，结构复杂导致控制麻烦，以及刀体强度差，不耐用的问题。

附图说明

附图1为一种段铣式套管侧钻开窗工具的整体结构示意图；

附图2为导流锥与导流锥座装配的放大结构示意图；

附图3为图2的A—A处导流锥的截面结构示意图。

图中：1、上接头，2、工具本体，3、导流锥，4、小弹簧，5、导流锥座，6、活塞上体，7、活塞下体，8、弹簧，9、刀架，10、刀体，11、支撑套，12、限位块，13、密封圈，14、导流杆，15、节流管，16、限位压板，17、销轴，18、支撑螺母，19、流道。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式进行详细描述：

该段铣式套管侧钻开窗工具由上接头1、工具本体2、导流锥3、导流锥座5、导流杆14、活塞总成构成，工具本体2上端通过螺纹连接安装有上接头1，工具本体2空腔上部安装有导流锥座5，导流锥座5通过螺栓、密封圈13安装有导流锥3，导流杆14一端制作有凸台，导流杆14通过凸台卡装在导流锥3的下部，导流锥3与导流杆14的连接处安装有小弹簧4；工具本体2空腔内的导流锥座5下部安装有活塞总成；工具本体2下部安装有刀架9，刀架9通过销轴17安装有刀体10；工具本体2下端制作有锥螺纹，工具本体2通过锥螺纹与铣鞋连接。

所述的活塞总成由活塞上体6、活塞下体7、弹簧8、支撑套11、节流管15、限位压板16、支撑螺母18组成，活塞上体6与活塞下体7通过螺栓连接，节流管15通过活塞上体6压紧固装；活塞下体7内开制有流道，并制作有与节流管15外径相匹配的内腔；活塞下体7通过支撑螺母18安装有支撑套11，支撑套11可随活塞下体7作轴向运动；活塞下体7与工具本体2间安装有弹簧8；工具本体2空腔内的底部安装有限位压板16。

所述节流管15上部制作有锥形腔，节流管15下部与活塞下体7内腔匹配。

所述导流锥3与导流锥座5上均各自开制有三条流道19，导流锥3的三条流道19与导流锥座5的三条流道一一对应。

所述刀架9通过螺钉安装在工具本体2上，刀体10通过销轴17安装在刀架9上；刀体10的下方安装有限位块12，刀体10的刀翼上镶嵌有硬质合金块。

所述刀体10沿工具本体2的周向均布安装有四把，四把刀体10长度不相同，通过支撑套11随活塞下体7的运动可控制每把刀体10的伸出量一致。（参见附图1～3）

支撑套11端部能够随活塞一起运动，推动刀体10向外伸出。限位压板16能够限制活塞的最大位移。上接头1一端制作有锥螺纹，上接头1通过锥螺纹与钻铤或钻杆相连接，上接头1内部开制有流道。

该段铣式套管侧钻开窗工具的工作过程如下：

将该段铣式套管侧钻开窗工具下行至井下所需侧钻开窗位置时，转动转盘，同时通入钻井液，由小到大增压，钻井液经水龙头、钻杆、钻铤等进入上接头1的流道，通过导流锥3与导流锥座5间的三条流道19，作用在活塞上体6和活塞下体7上；

由于弹簧8未压缩时，节流管15与导流杆14之间的环空较小，活塞总成的上下存在压差，由此推动活塞总成向下运动，同时压缩弹簧8，由于活塞总成向下运动带动支撑套11向下运动，活塞下体7推动刀体10，使四把刀体10沿各自的中心轴转动，由于限位块12的作用，使得刀体10最大伸出量一定，此时伸张开的刀体10随着钻具一同旋转开始切割套管，进行侧钻开窗。

在完成所需的侧钻开窗后，停泵，活塞总成上下压差逐渐减小，在弹簧8的作用下，活塞上体6和活塞下体7向上恢复到初始位置，缓慢上提钻具，于此同时，四把刀体10又收拢在工具本体2内，起出钻具，即完成套管侧钻开窗全部操作。

该段铣式套管侧钻开窗工具的刀体10上装有硬质合金块，使刀体10的铣削效果更好；活塞上体6和活塞下体7因为有限位压板16进行限位，不会因为压差导致行程过大；对刀体10的最大铣削半径进行限制，能够保证铣削完套管后不至铣削井壁过多；不安装扶正器，使得该段铣式套管侧钻开窗工具有横向滑动的空间，铁屑更易带出，有效进行侧钻开窗，减少铣削周期，大大减少了侧钻开窗的成本。

以上所述只是该发明的具体实施方式，上述举例说明不对本实用新型的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了本说明书后可以对上述的具体实施方式做修改或变形，而不背离本实用新型的实质和范围。

Claims (7)

1.一种段铣式套管侧钻开窗工具，它由上接头（1）、工具本体（2）、导流锥（3）、导流锥座（5）、导流杆（14）、活塞总成构成，其特征在于：工具本体（2）上端通过螺纹连接安装有上接头（1），工具本体（2）空腔上部安装有导流锥座（5），导流锥座（5）通过螺栓、密封圈（13）安装有导流锥（3），导流杆（14）一端制作有凸台，导流杆（14）通过凸台卡装在导流锥（3）下部，导流锥（3）与导流杆（14）的连接处安装有小弹簧（4）；工具本体（2）空腔内的导流锥座（5）下部安装有活塞总成；工具本体（2）下部安装有刀架（9），刀架（9）通过销轴（17）安装有刀体（10）；工具本体（2）下端制作有锥螺纹，工具本体（2）通过锥螺纹与铣鞋连接。

2.根据权利要求1所述的一种段铣式套管侧钻开窗工具，其特征在于：所述的活塞总成由活塞上体（6）、活塞下体（7）、弹簧（8）、支撑套（11）、节流管（15）、限位压板（16）、支撑螺母（18）组成，活塞上体（6）与活塞下体（7）通过螺栓连接，节流管（15）通过活塞上体（6）压紧固装；活塞下体（7）内开制有流道，并制作有与节流管（15）外径相匹配的内腔；活塞下体（7）通过支撑螺母（18）安装有支撑套（11），支撑套（11）可随活塞下体（7）作轴向运动；活塞下体（7）与工具本体（2）间安装有弹簧（8）；工具本体（2）空腔内的底部安装有限位压板（16）。

3.根据权利要求1或2所述的一种段铣式套管侧钻开窗工具，其特征在于：所述的节流管（15）上部制作有锥形腔，节流管（15）下部与活塞下体（7）内腔匹配。

4.根据权利要求1所述的一种段铣式套管侧钻开窗工具，其特征在于：所述的导流锥（3）与导流锥座（5）上均各自开制有三条流道（19），导流锥（3）的三条流道（19）与导流锥座（5）的三条流道一一对应。

5.根据权利要求1所述的一种段铣式套管侧钻开窗工具，其特征在于：所述的刀架（9）通过螺钉安装在工具本体（2）上，刀体（10）通过销轴（17）安装在刀架（9）上；刀体（10）的下方安装有限位块（12）。

6.根据权利要求1所述的一种段铣式套管侧钻开窗工具，其特征在于：所述的刀体（10）沿工具本体（2）的周向均布安装有四把，四把刀体（10）长度不相同，通过支撑套（11）随活塞下体（7）的运动控制每把刀体（10）的伸出量。

7.根据权利要求1所述的一种段铣式套管侧钻开窗工具，其特征在于：所述的刀体（10）的刀翼上镶嵌有硬质合金块。