CN207161002U - 一种超短半径钻井扶正装置及钻进装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于石油、煤矿和勘探用钻具技术领域，提出了一种超短半径钻井扶正装置及钻进装置，扶正装置包括扶正外壳，扶正外壳内设置有活塞座，活塞座上设置有活塞杆，活塞杆的一端插入一球头内，另一端侧壁上设置有凸台，活塞杆外还套设有弹簧，弹簧的两端分别顶住凸台和活塞座，活塞杆和球头内设置有相通的通孔。本实用新型解决了柔性钻杆在底部钻井时无法实现直线钻进的技术问题。

Description

一种超短半径钻井扶正装置及钻进装置

技术领域

本实用新型属于石油、煤矿和勘探用钻具技术领域，涉及一种超短半径钻井扶正装置及钻进装置。

背景技术

在石油、煤矿和勘探等技术领域中，经常要钻水平井或者斜井，因此需要钻井工具在斜向器的帮助下在井下斜向钻进或水平钻进，为了避免造斜段过长、转弯曲率半径大，一般会选择柔性好的钻具，但是存在在底部钻井时无法实现直线钻进的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提出了一种超短半径钻井扶正装置及钻进装置，解决了上述技术问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种超短半径钻井扶正装置，包括：

扶正外壳，所述扶正外壳内设置有活塞座，所述活塞座上设置有活塞杆，所述活塞杆的一端插入一球头内，另一端侧壁上设置有凸台，所述活塞杆外还套设有弹簧，所述弹簧的两端分别顶住所述凸台和所述活塞座，所述活塞杆和所述球头内设置有相通的通孔。

作为进一步的技术方案，所述球头远离所述活塞杆一端的侧壁上设置有反冲孔。

作为进一步的技术方案，所述活塞杆上靠近所述球头处套设有弹性挡圈，所述活塞座位于所述弹性挡圈和所述凸台之间。

作为进一步的技术方案，所述球头的一端为球形体，所述活塞杆的一端插入所述球形体内，所述球形体的外壁上设置有外花键，所述扶正外壳上设置有将所述球形体插入的球形凹槽，所述球形凹槽内的侧壁上设置有内花键，所述外花键插入至将所述内花键内，且所述外花键和所述内花键之间设置有所述球头摆动所需的空腔。

作为进一步的技术方案，所述外花键和所述内花键均呈弧形。

作为进一步的技术方案，所述球头远离所述球形体的一端设置有第一接头，所述扶正外壳远离所述球形凹槽的一端设置有第二接头，所述第二接头和另一个球头上的所述第一接头通过螺纹连接。

作为进一步的技术方案，所述扶正外壳和所述球头之间设置有锁帽，所述锁帽呈环形，且所述锁帽的外侧通过螺钉与所述扶正外壳连接，内侧卡住所述球形体。

一种超短半径钻井钻进装置，包括所述的扶正装置，所述球头远离所述活塞杆的一端与钻进钻头，所述扶正外壳远离所述球头的一端设置有首尾依次连接的柔性钻杆，所述柔性钻杆的自由端通过转换接头与螺杆钻具连接。

与现有技术相比，本实用新型工作原理和有益效果为：

1、本实用新型中，通孔内通入浆液产生液压，使活塞杆在活塞座内向前移动，活塞杆的一端插入一球头内，球头与活塞杆内的通孔相通，因此起到了将球头扶正的作用，使扶正外壳和球头周线在同一直线上，实现直线钻进的作用，弹簧套设在活塞杆上，且其两端分别顶住凸台和活塞座，活塞杆移动时起到缓冲的作用，以及无液压时，活塞杆恢复原位的作用，结构简单构思巧妙的解决了柔性钻杆无法实现直线钻进的技术问题。

2、本实用新型中，反冲孔的设置，浆液通过活塞杆和球头内的通孔后由反冲孔喷出，产生的反作用力更好的将球头扶正；球头一端的球形体插入到扶正外壳的球形凹槽中，同时球形体的侧壁上的外花键插入至内花键中，内花键限定了球头的转动，方便多个柔性钻杆连接时扭矩的传递，同时外花键和内花键之间设置有空腔，使球头的外花键能够在空腔内摆动，从而使球头在扶正外壳内摆动，球头相对于整体有±5°的摆动，使钻杆柔性更好，整体转动更加灵活，钻进过程中造斜段更短、转弯曲率半径更小，并且强度高，不易损坏，使用寿命长；外花键设置在球形体中心处沿着周向上均匀设置，外花键和内花键均呈弧形，使球头在扶正外壳内摆动更加灵活。

3、本实用新型中，球头的一端设置有第一接头，扶正外壳的一端设置有第二接头，第一接头上设置有外螺纹，第二接头内壁上设置有内螺纹，第二接头和另一个球头上的第一接头通过螺纹连接，方便钻杆之间的连接；环形锁帽插入至扶正外壳和球头之间，其一侧通过螺钉与球形凹槽的侧壁固定连接，另一侧设置在球形体上，卡住球形体，防止球头的滑出，并且保持球头在扶正外壳内的可摆动性。

4、本实用新型中，扶正装置中的球头与钻进钻头连接，起到钻进的作用，能实现直线钻进的需要，扶正外壳上设置有首尾依次连接的柔性钻杆，实现转弯曲率半径小的造斜作用，螺杆钻具为钻进钻头提供转动扭矩。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型中扶正装置结构示意图；

图2为本实用新型中A-A剖面结构示意图；

图3为本实用新型中钻进装置结构示意图；

图中：1-球头，11-球形体，12-外花键，13-第一接头，14-反冲孔，2-扶正外壳，21-球形凹槽，22-内花键，23-空腔，24-第二接头，3-锁帽，31-螺钉，4-活塞座，5-活塞杆，51-弹性挡圈，52-凸台，53-弹簧，54-通孔，6-钻进钻头，7-柔性钻杆，8-转换接头，9-螺杆钻具。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1～图3所示，本实用新型提出一种超短半径钻井扶正装置，包括：

扶正外壳2，扶正外壳2内设置有活塞座4，活塞座4上设置有活塞杆5，活塞杆5的一端插入一球头1内，另一端侧壁上设置有凸台52，活塞杆5外还套设有弹簧53，弹簧53的两端分别顶住凸台52和活塞座4，活塞杆5和球头1内设置有相通的通孔54。

本实施例中，通孔54内通入浆液产生液压，使活塞杆5在活塞座4内向前移动，活塞杆5的一端插入一球头1内，球头1与活塞杆5内的通孔54相通，因此起到了将球头1扶正的作用，使扶正外壳2和球头1周线在同一直线上，实现直线钻进的作用，弹性挡圈51起到了限位的作用，弹簧53套设在活塞杆5上，且其两端分别顶住凸台52和活塞座4，活塞杆5移动时起到缓冲的作用，以及无液压时，活塞杆5恢复原位的作用，结构简单构思巧妙的解决了柔性钻杆无法实现直线钻进的技术问题。

进一步，球头1远离活塞杆5一端的侧壁上设置有反冲孔14。

本实施例中，反冲孔14的设置，浆液通过活塞杆5和球头1内的通孔后由反冲孔14喷出，产生的反作用力更好的将球头1扶正。

进一步，活塞杆5上靠近球头1处套设有弹性挡圈51，活塞座4位于弹性挡圈51和凸台52之间。

本实施例中，弹性挡圈51的设置起到了限位的作用，且方便拆卸。

进一步，球头1的一端为球形体11，活塞杆5的一端插入球形体11内，球形体11的外壁上设置有外花键12，

扶正外壳2上设置有将球形体11插入的球形凹槽21，球形凹槽21内的侧壁上设置有内花键22，外花键12插入至将内花键22内，且外花键12和内花键22之间设置有球头1摆动所需的空腔23。

本实施例中，球头1一端的球形体11插入到扶正外壳2的球形凹槽21中，同时球形体11的侧壁上的外花键12插入至内花键22中，内花键22限定了球头1的转动，方便多个柔性钻杆连接时扭矩的传递，同时外花键12和内花键22之间设置有空腔23，使球头1的外花键12能够在空腔23内摆动，从而使球头1在扶正外壳2内摆动，球头相对于整体有±5°的摆动，使钻杆柔性更好，整体转动更加灵活，钻进过程中造斜段更短、转弯曲率半径更小，并且强度高，不易损坏，使用寿命长。

进一步，外花键和内花键22均呈弧形。

本实施例中，外花键和内花键22均呈弧形，使球头1在扶正外壳2内摆动更加灵活。

进一步，球头1远离球形体11的一端设置有第一接头13，扶正外壳2远离球形凹槽21的一端设置有第二接头24，第二接头24和另一个球头1上的第一接头13通过螺纹连接。

本实施例中，球头1的一端设置有第一接头13，扶正外壳2的一端设置有第二接头24，第一接头13上设置有外螺纹，第二接头24内壁上设置有内螺纹，第二接头24和另一个球头1上的第一接头13通过螺纹连接，方便钻杆之间的连接。

进一步，扶正外壳2和球头1之间设置有锁帽3，锁帽3呈环形，且锁帽3的外侧通过螺钉31与扶正外壳2连接，内侧卡住球形体11。

本实施例中，锁帽3插入至扶正外壳2和球头1之间，其一侧通过螺钉31与球形凹槽21的侧壁固定连接，另一侧设置在球形体11上，卡住球形体11，防止球头1的滑出，并且保持球头1在扶正外壳2内的可摆动性。

本实用新型还提出一种超短半径钻井钻进装置`，包括：

扶正装置，球头1远离活塞杆5的一端与钻进钻头6，扶正外壳2远离球头1的一端设置有首尾依次连接的柔性钻杆7，柔性钻杆7的自由端通过转换接头8与螺杆钻具9连接。

本实施例中，扶正装置中的球头1与钻进钻头6连接，起到钻进的作用，能实现直线钻进的需要，扶正外壳2上设置有首尾依次连接的柔性钻杆7，实现转弯曲率半径小的造斜作用，螺杆钻具9为钻进钻头6提供转动扭矩。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种超短半径钻井扶正装置，其特征在于，包括扶正外壳(2)，所述扶正外壳(2)内设置有活塞座(4)，所述活塞座(4)上设置有活塞杆(5)，所述活塞杆(5)的一端插入一球头(1)内，另一端侧壁上设置有凸台(52)，所述活塞杆(5)外还套设有弹簧(53)，所述弹簧(53)的两端分别顶住所述凸台(52)和所述活塞座(4)，所述活塞杆(5)和所述球头(1)内设置有相通的通孔(54)。

2.根据权利要求1所述的一种超短半径钻井扶正装置，其特征在于，所述球头(1)远离所述活塞杆(5)一端的侧壁上设置有反冲孔(14)。

3.根据权利要求1所述的一种超短半径钻井扶正装置，其特征在于，所述活塞杆(5)上靠近所述球头(1)处套设有弹性挡圈(51)，所述活塞座(4)位于所述弹性挡圈(51)和所述凸台(52)之间。

4.根据权利要求1所述的一种超短半径钻井扶正装置，其特征在于，所述球头(1)的一端为球形体(11)，所述活塞杆(5)的一端插入所述球形体(11)内，所述球形体(11)的外壁上设置有外花键(12)，

所述扶正外壳(2)上设置有将所述球形体(11)插入的球形凹槽(21)，所述球形凹槽(21)内的侧壁上设置有内花键(22)，所述外花键(12)插入至将所述内花键(22)内，且所述外花键(12)和所述内花键(22)之间设置有所述球头(1)摆动所需的空腔(23)。

5.根据权利要求4所述的一种超短半径钻井扶正装置，其特征在于，所述外花键和所述内花键(22)均呈弧形。

6.根据权利要求4所述的一种超短半径钻井扶正装置，其特征在于，所述球头(1)远离所述球形体(11)的一端设置有第一接头(13)，所述扶正外壳(2)远离所述球形凹槽(21)的一端设置有第二接头(24)，所述第二接头(24)和另一个所述球头(1)上的所述第一接头(13)通过螺纹连接。

7.根据权利要求4～6任意一项所述的一种超短半径钻井扶正装置，其特征在于，所述扶正外壳(2)和所述球头(1)之间设置有锁帽(3)，所述锁帽(3)呈环形，且所述锁帽(3)的外侧通过螺钉(31)与所述扶正外壳(2)连接，内侧卡住所述球形体(11)。

8.一种超短半径钻井钻进装置，其特征在于，包括权利要求1～7任意一项所述的扶正装置，所述球头(1)远离所述活塞杆(5)的一端与钻进钻头(6)，所述扶正外壳(2)远离所述球头(1)的一端设置有首尾依次连接的柔性钻杆(7)，所述柔性钻杆(7)的自由端通过转换接头(8)与螺杆钻具(9)连接。