CN2066886U

CN2066886U - 随钻导向器

Info

Publication number: CN2066886U
Application number: CN 90209931
Authority: CN
Inventors: 张书明; 任俊
Original assignee: No 4 Drilling Co of Sinopec Zhongyuan Petroleum Exploration Bureau
Current assignee: No 4 Drilling Co of Sinopec Zhongyuan Petroleum Exploration Bureau
Priority date: 1990-07-12
Filing date: 1990-07-12
Publication date: 1990-12-05

Abstract

本实用新型涉及一种能用钻机转盘动力控制钻井钻具轨迹的井下定向工具，适用于石油定向井钻井的增斜和降斜以及定向纠斜，其主要由导向接头，套装有内、外两组连接体、下接套、支承机构、滑键脱挂机构等组成，可整体随钻转动，也可由支承机构支承井壁。脱开滑键机构使内连接体及钻头随钻转动，从而控制井下钻井轨迹。

Description

本实用新型涉及一种能用钻机转盘动力控制钻井钻具轨迹的井下定向工具，适用于石油定向井钻井增斜和降斜以及定向纠斜。

现有的定向增斜和降斜工具，一般采用井下动力钻具加弯接头来实现，而井下动力钻具主要有两种：1、螺杆钻具，它转速低能适应钻井工艺需要，但力矩小，特别是在2000米以下和高比重泥浆的情况下，就不旋转了，以致不能使用。2、涡轮钻具，它的力矩较螺杆钻具大，但转速较高，不适应钻头在井下工作的需要，易造成掉牙轮事故。同时，不适应深井钻井的需要。

本实用新型的目的在于不改变其它钻井机械设备及钻井工艺的情况下提供一种新型的井下定向工具——随钻导向器，使其在任何特殊情况下，都能顺利地使用转盘作动力来控制井下轨迹的降斜，增斜和定向纠斜。

本实用新型是以如下方式完成的，它由导向接头1、键套2、键3、负荷轴承4、19、21、密封圈5、18、径向轴承6、10、滑移套7、活塞8、支承（条或支承轮）9、油孔11、油塞12、分水接头13、分水孔23、键14、万向节15、弯曲外筒16、聚水接头17、进水口24、接套20、下接套22、健槽25所构成。随钻导向器同钻具一起下入井底后，开泵循环钻井液，钻井液经过导向接头1中心，进入分水接头13。从分水接头13出来，流入弯曲外筒16与万向节15之间，钻井液从聚水接头17流入钻头，同时在流入弯曲外筒16与万向节15之间的钻井液有一部分泵压传入油塞12，推动油塞12压挤油腔内的油，油经滑移套7与分水节头13之间的间隙流入压挤活塞8，活塞8推动支承9支承于井壁上，支承9可以是条状或轮子。下放钻压、键14与分水接头13上的键槽25分离，转动转盘，力矩通过导向接头1传给与丝扣连结的分水接头13、万向节15、聚水接头17、下接头22至钻头，从而实现滑移套7、弯曲外筒16、接套20不旋转，沿井壁下滑而行，保持弯曲外筒16的弯曲方向不变，来达到定向钻井的目的。

图1 随钻导向器结构示意图

以下将结合附图作进一步的描述：如图1，随钻导向器，包括滑键机构、密封圈、轴承等组成，导向接头1上端内口设有丝扣，其内部装有键套2，键套2上装有键3，导向接头1的下端与分水接头13连接。万向节15一端与分水接头13下端连接，另一端为外六方体与聚水接头17的上端的内六方体插入过渡连接，聚水接头17的下端套装有接套20及连接下接套22。在分水接头13、万向节15和聚水接头17组成的连接体外套装有滑移套7和弯曲外筒16组成的连接体，接套20与弯曲外筒16及聚水接头17连接，从而使两组连接体成为一体。导向接头1与滑移套7的端面之间设有负荷轴承4，滑移套7与分水接头13之间设有密封圈5、径向轴承6、10和油塞12。滑移套7上径向设有活塞8和补尝油孔11，并有由活塞8连接的支承9构成的支承机构。分水接头13下部外园上设有键槽25及斜向设置的分水孔23，弯曲外筒16的上部内壁设有键14，其下部与聚水接头17之间设有密封圈18，其下端面与聚水接头17的台阶上面之间设有负荷轴承19。聚水接头17的斜肩上设有进水口24，其台阶下端面与接套20之间设有负荷轴承21。

实施例：导向接头1上端的丝扣与钻柱相接，导向接头1内有键套2，键套2上镶装有键3，用于与测斜仪器的配合，测量工角、方位角，以便调整方位。导向接头1与分水接头13采用丝扣连接，导向接头1与滑移套7的端面之间装有负荷轴承4，滑移套7与分水接头13之间装有密封圈5、径向轴承6、10用于密封和对分水接头13的径向扶正。滑移套7的下部设有油塞12，用于活塞8液压油的补偿，滑移套7上装有支承9、活塞8组成的支承机构及补偿油孔11，其中活塞8沿径向穿过滑移套7并与支承9连接。分水接头13下端斜向设置分水孔23。分水接头13与万向节15采用丝扣连接，万向节15与聚水接头17之间采用内外六方套结构过渡，两者之间可轴向相对滑动同时可传递扭矩。滑移套7与弯曲外筒16之间采用丝扣连接。弯曲外筒16内上部镶有键14，分水接头13的外圆设有键槽25，构成滑键脱挂机构，用于控制弯曲外筒16的转动。当键14与分水接头13上的键槽25配合时，分水接头13转动，弯曲外筒16也转动，当两者相逆滑动分离时，分水接头13转动，弯曲外筒16不转动。弯曲外筒16内上装有密封圈18，弯曲外筒16下端连接的接套20其与聚水接头17的台阶之间装有负荷轴承19，聚水接头17的台阶下端面与接套20之间装有负荷轴承21。聚水接头17的斜肩部设有进水孔24，下端用丝扣连接用于连接钻头的下接头22。

当随钻导向器入井时，下接头22与钻头相接。导向接头1上端丝扣与钻柱相接。入井后，键14与分水接头13的键槽25配合，分水接头13和弯曲外筒16，滑移套7接套20可同时旋转。随钻导向器下到井底后，开泵，钻井液通过导向接头1，分水接头13中心，从分水接头13上的分水孔23出来，从弯曲外筒16 与万向节15之间流动，然后从聚水接头17上的进水口24进入聚水接头17中心并出下接头22，同时在弯曲外筒16与万向节15之间的钻井液，通过滑移套7与分水接头13之间的间隙传递给油塞12一部分压力、挤压油塞12压挤油液，使油液沿分水接头13与滑移套7之间的间隙上行，直到推动活塞8向外运动推动支承9支承于井壁上，密封圈5密封油压，密封圈18密封钻井液。接套20用于防止聚水接头17和下接头22落井，同时承托两付轴承，负荷轴承19、21。泵压正常后，下放钻柱施加钻压，导向接头1下压分水接头13，万向节15下端外六方体深入聚水接头17内六方体内，分水接头13上的键槽25与弯曲外局16上的键14构成滑键脱挂机构，该机构产生相逆滑动时，键14与分水接头13上的键槽25脱离，钻压从导向接头1传给负荷轴承4，滑移套7弯曲外筒16，负荷轴承19，聚水接头17，下接头22至钻头。启动转盘旋转钻柱，导向接头1带动分水接头13、万向节15旋转并通过内外六方套将扭矩传递给聚水接头17、下接头22至钻头。径向轴承6、10可保证对弯曲外筒16、滑移套7扶正而使其不旋转。随着井深的增加钻压迫使滑移套7上的支承9，沿井壁下滑而行。达到定向增斜、降斜的目的。当需要测斜时，测斜仪器下到导向接头1内并与键套2内的键3相配合，测出装置角、方位角、井斜角。如果需要调整装置角时，只需停泵上提钻柱，无钻压后，随钻导向器的导向接头1上行，带动分水接头13、万向节15上行，而滑移套7、弯曲外筒16在下部自重的作用下，保持不动，与分水接头13成相逆滑行，弯曲外筒16上的键14与分水接头13上的键槽25相配合，即可转动钻柱，扭转整个随钻导向器，扭转装置角，直到符合要求为止。然后重复上述动作进行定向钻进。上述支承机构、滑键机构、分水口23进水口24、滑键3各为两个（套）以上均布设置。当泵压解除时，油压消失，支承机构径向收缩，解除支承，随钻导向器可随钻具任意上下提放。

Claims

1、一种随钻导向器，包括滑键、支承机构、密封圈、轴承组成，其特征在于：导向接头1上端内口设有丝扣，其内部装有键套2，键套2上装有键3，导向接头1的下端与分水接头13连接，万向节15一端与分水接头13下端连接另一端为外六方体与聚水接头17的上端内六方体插入过渡连接，外六方体在内六方体内沿轴向滑动同时传递扭矩，聚水接头17的下端套装有接套20及连接下接套22，在分水接头13、万向节15和聚水接头17连接体外套装有滑移套7和弯曲外筒16组成的连接体，接套20与弯曲外筒16连接，从而使两连接体成为一整体，导向接头1与滑移套7的端面之间设有负荷轴承4，滑移套7与分水接头13之间设有密封圈5、径向轴承6、10和油塞12，滑移套7上径向设有活塞8和补偿油孔11，并有由与活塞8连接的支承9构成的支承机构，分水接头13下部外圆上设有健槽25及斜向设置的分水孔23，弯曲外筒16的上部内壁设有键14，其下部与聚水接头17之间设有密封圈18，其下端面与聚水接头17的台阶上面之间设有负荷轴承19，聚水接头17的斜肩上设有进水口24，其台阶下端面与接套20之间设有负荷轴承21。

2、根据权利要求1所述的随钻导向器，其特征在于：分水接头13与滑移套7之间设有键14与键槽25构成的滑键连接的脱挂机构在两个以上。

3、根据权利要求1所述的随钻导向器，其特征在于：滑移套7上设置的支承机构为均布，至少在2个以上，支承9为条状或轮子。

4、根据权利要求1所述的随钻导向器，其特征在于：分水口23、进水口24为均布，各在2个以上。