CN212317852U - 一种多分支增产工具内增程纠偏导向工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种多分支增产工具内增程纠偏导向工具，包括抗扭外壳体，抗扭外壳体内设置有钻井液流通通道，抗扭外壳体沿钻井液流通通道环形阵列设置有若干个纠偏导向机构；纠偏导向机构包括转动连接在抗扭外壳体外侧的扶正块、转动连接在抗扭外壳体内侧的增程增压板、设置在扶正块和增程增压板之间的液压组件；液压组件包括液压缸体，液压缸体贯通抗扭外壳体并与抗扭外壳体固接，液压缸体靠近扶正块的端部套接有液压杆组件I，液压缸体靠近增程增压板的端部套接有液压杆组件II。本实用新型能够在不需要其他外来动力仅在钻井液的液力作用下纠正偏、斜，保证钻井轨迹直线性，提高钻井井眼质量，避免螺旋状井眼。

Description

一种多分支增产工具内增程纠偏导向工具

技术领域

本实用新型涉及石油、天然气开发工具技术领域，特别是涉及一种多分支增产工具内增程纠偏导向工具。

背景技术

随着我国油气田的几十年开发，大部分油气田均已进入中晚期，增产任务十分严峻，目前油气田在开发过程中大多采用射孔和压裂的方式来人工造裂缝进而达到增产的目的。但是由于射孔半径较小，导致开采半径较小，增产能力不足。近年来，多分支增产钻井工具的应用解决了射孔半径较小的问题，能够产生较大的增产半径，同时可以多个方向钻进造孔，对中后期油气田增产起到了很大的积极作用。但是由于多分支增产钻井工具所用钻杆为柔性钻杆，抗偏打直只能依靠钻井液的液力，钻井液的液力在一般均质地层能够起到作用，但是在非均质底层，特别是软硬交错地层，仅仅依靠钻杆和钻井液的液力已不足已保证钻进沿直线进行，因此需要一个工具来纠正偏、斜保证钻井轨迹的直线性。目前常规钻井中所用旋转地质导向等工具具有较好的纠偏和导向效果，但是多分支增产钻井工具所钻井眼为微小井眼，其半径根本不足以容纳旋转地质导向等导向工具的使用。另外，由于多分支增产钻井工具钻井后工具留在井底作为完井工具的一部分，因此，若使用旋转地质导向工具将会极大地增加建井成本。因此，我们需要一种结构简单，使用成本低，仅仅依靠自身结构不需要其他能量支持就可以完成纠偏并能够保证钻井轨迹的直线性的工具。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种多分支增产工具内增程纠偏导向工具，以解决上述现有技术存在的问题，本实用新型安装于钻头与柔性钻杆之间，常规钻进过程中，起到一般的扶正器作用，当钻头发生偏、斜，钻杆一侧与井壁高边相接触时，在井壁高边力的作用下扶正块被推动向着工具内测运动，工具通过高、低行程液压杆的行程变换使内部增程增压板截流钻井液的面积发生由小变大的变化，进而通过钻井液的液力将扶正块推出扶正钻头实现纠偏纠斜。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种多分支增产工具内增程纠偏导向工具，包括抗扭外壳体，所述抗扭外壳体内设置有钻井液流通通道，所述抗扭外壳体沿所述钻井液流通通道环形阵列设置有若干个纠偏导向机构；

所述纠偏导向机构包括转动连接在所述抗扭外壳体外侧的扶正块、转动连接在所述抗扭外壳体内侧的增程增压板、设置在所述扶正块和所述增程增压板之间的液压组件；

所述液压组件包括液压缸体，所述液压缸体贯通所述抗扭外壳体并与所述抗扭外壳体固接，所述液压缸体靠近所述扶正块的端部套接有液压杆组件I，所述液压缸体靠近所述增程增压板的端部套接有液压杆组件II。

优选的，所述液压缸体内设置有第一液压腔和第二液压腔，所述第一液压腔内套接所述液压杆组件I，所述第二液压腔内套接所述液压杆组件II。

优选的，所述第一液压腔横截面积大于所述第二液压腔横截面积，所述液压杆组件I和所述液压杆组件II之间填充有液压油。

优选的，所述液压杆组件I包括低行程液压杆，所述低行程液压杆一端套接在所述第一液压腔内，所述低行程液压杆另一端固接有凸肩，所述凸肩与所述液压缸体之间固接有复位弹簧。

优选的，所述低行程液压杆远离所述第一液压腔的端部固接有运动滑块，所述扶正块靠近所述低行程液压杆的侧面开设有第一凹槽，所述运动滑块嵌装在所述第一凹槽内，所述运动滑块的顶面设置为斜面。

优选的，所述液压组件II为高行程液压杆，所述高行程液压杆远离所述液压缸体的端部与所述增程增压板端部轴接有增程转轴，所述增程增压板远离所述高行程液压杆的端部与所述抗扭外壳体内侧面轴接有下固定旋转轴。

优选的，所述增程增压板远离所述扶正块的侧面开设有若干个锯齿。

优选的，所述抗扭外壳体外侧开设有第二凹槽，所述扶正块设置在所述第二凹槽内，所述扶正块远离所述液压缸体的端部与所述第二凹槽之间轴接有上固定旋转轴。

优选的，所述扶正块为远离所述第二凹槽的侧面为弧形结构，所述第二凹槽的长度大于所述扶正块的长度。

本实用新型公开了以下技术效果：

本实用新型所涉及一种多分支增产工具内增程纠偏导向工具的使用，能够在不需要其他外来动力仅在钻井液的液力作用下纠正偏、斜，保证钻井轨迹直线性，提高钻井井眼质量，避免螺旋状井眼。本实用新型所涉及一种多分支增产工具内增程纠偏导向工具的使用能够有效的保证钻井轨迹的直线性，减少因钻井偏斜而导致的作业半径内冗余轨迹，减少钻井作业时间，降低钻进成本。同时，本实用新型所涉及一种多分支增产工具内增程纠偏导向工具的使用，能够降低不均匀地层及重力对钻井轨迹的影响，提高钻井速度，减少钻井周期。提高钻头与所钻岩面的垂直度，保证钻头的有效钻进时间，避免钻头偏磨，延长钻进半径。是具有较高使用和推广价值的石油天然气增产钻井工具。

本实用新型结构简单，不使用任何电子原件；本实用新型半径较小适用于多分支增产钻井；本实用新型仅采用机械结构，加工费用少，使用成本低，不会增加多分支增产钻井的成本；同时，本实用新型的使用能够提高多分支增产钻井的钻速减少钻井周期；本实用新型的使用能够极大地增加多分支增产工具的增产半径；是具有较高经济价值和使用价值的油气井钻井和开发工具。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型一种多分支增产工具内增程纠偏导向工具结构示意图；

图2为图1中A的局部放大图。

其中，1为抗扭外壳体，2为上固定旋转轴，3为下固定旋转轴，4为扶正块，5为增程增压板，6为运动滑块，7为低行程液压杆，8为复位弹簧，9为高行程液压杆，10为增程转轴，11为液压缸体，12为第一液压腔，13为第二液压腔，14为第二凹槽，15为锯齿，16为第一凹槽，17为凸肩。

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，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、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实用新型作进一步详细的说明。

参照图1-2，本实用新型提供一种多分支增产工具内增程纠偏导向工具，包括抗扭外壳体1，所述抗扭外壳体1内设置有钻井液流通通道，所述抗扭外壳体1沿所述钻井液流通通道环形阵列设置有若干个纠偏导向机构，通过设计有中空钻井液流通通道，能够保证钻井液顺利到达井底，为钻进提供足够的钻井液用于破岩和将钻进中所产生得岩屑返排出井口，本实施例设置三个纠偏导向机构。

所述纠偏导向机构包括转动连接在所述抗扭外壳体1外侧的扶正块4、转动连接在所述抗扭外壳体1内侧的增程增压板5、设置在所述扶正块4和所述增程增压板5之间的液压组件，本实施例设置三个纠偏导向机构，并对应均布设计有三个用于推靠的扶正块4，当钻进偏离原线路时，井壁高边挤压扶正块4向内运动，进而推动低行程液压杆7向内运动；

所述液压组件包括液压缸体11，所述液压缸体11贯通所述抗扭外壳体1并与所述抗扭外壳体1固接，所述液压缸体11靠近所述扶正块4的端部套接有液压杆组件I，所述液压缸体11靠近所述增程增压板5的端部套接有液压杆组件II。

进一步优选方案，所述液压缸体11内设置有第一液压腔12和第二液压腔13，所述第一液压腔12内套接所述液压杆组件I，所述第二液压腔13内套接所述液压杆组件II。

进一步优选方案，所述第一液压腔12横截面积大于所述第二液压腔13横截面积，所述液压杆组件I和所述液压杆组件II之间填充有液压油，通过液压油来实现液压杆组件I和液压杆组件II之间力的传递。

进一步优选方案，所述液压杆组件I包括低行程液压杆7，所述低行程液压杆7一端套接在所述第一液压腔12内，所述低行程液压杆7另一端固接有凸肩17，所述凸肩17与所述液压缸体11之间固接有复位弹簧8，本实施例中第一液压腔12的体积是第二液压腔13体积的两倍，在工具扶正块4接触井壁高边时在力的作用下扶正块4向工具轴心处运动压迫低行程液压杆7向内收缩，由于第一液压腔12的体积是第二液压腔13体积的两倍，因此在液压的作用下高行程液压杆9伸出更长的距离，进而推动增程增压板5产生更大的截流面积。截流面积增大则增程增压板5承受钻井液的作用力更大，增程增压板5带动高行程液压杆9向外运动，进而在低行程液压杆7和复位弹簧8的作用下推靠扶正块4复位，进而扶正块4推动井壁高边纠正偏、斜。

进一步优选方案，所述低行程液压杆7远离所述第一液压腔12的端部固接有运动滑块6，所述扶正块4靠近所述低行程液压杆7的侧面开设有第一凹槽16，所述运动滑块6嵌装在所述第一凹槽16内，所述运动滑块6的顶面设置为斜面，斜面的设计可以将增程增压板5通过运动滑块6传递的力更好地通过扶正块4传递到井壁高边实现纠正偏、斜。

进一步优选方案，所述液压组件II为高行程液压杆9，所述高行程液压杆9远离所述液压缸体11的端部与所述增程增压板5端部轴接有增程转轴10，所述增程增压板5远离所述高行程液压杆9的端部与所述抗扭外壳体1内侧面轴接有下固定旋转轴3。

进一步优选方案，所述增程增压板5远离所述扶正块4的侧面开设有若干个锯齿15，本实用新型增程增压板5设计锯齿状的表面，当增程增压板5被推出时锯齿状表面能够增加钻井液的等效垂直截流面积，增大钻井液在增程增压板5上的作用力。

进一步优选方案，所述抗扭外壳体1外侧开设有第二凹槽14，所述扶正块4设置在所述第二凹槽14内，所述扶正块4远离所述液压缸体11的端部与所述第二凹槽14之间轴接有上固定旋转轴2。

进一步优选方案，所述扶正块4为远离所述第二凹槽14的侧面为弧形结构，所述弧形结构为近圆柱形外表面结构，所述第二凹槽14的长度大于所述扶正块4的长度，由于多分支增产工具内径较小，无法使用常规的纠斜导向工具，特别是安装有集成控制电路及液压驱动装置的旋转导向工具，因此需要一种通过自身的结构设计而起到在钻进偏离原来线路时能够纠正方向，将工具推靠回原来的线路上来的工具。本实用新型均布设计有三个用于推靠的扶正块4，当钻进偏离原线路时，井壁高边挤压扶正块4向内运动，进而推动液压杆向内运动，通过高、低行程液压杆7的行程变化使增程增压板5增大与钻井液截流角度，并通过增程增压板5上的锯齿15状表面设计增大钻井液对增程增压板5的作用力，进而将作用力传递到扶正块4推动井壁纠正偏、斜；本实用新型外壳设计有供扶正块4收回的空间，同时扶正块4采用近圆柱形外表面设计，在工具遇阻时扶正块4可以收回外壳上，为扶正块4收回而设计的空间内，不会因扶正块4无法回收而导致卡顿及其他复杂情况的发生。同时扶正块4采用的是上部轴固定的方式，在起钻回收时不会因工具的原因而出现破坏井壁甚至卡钻情况的发生。本实用新型专利所用部件均为一体成形，具有较高的强度。突出外壳部分部件采用劣圆形设计，避免工具刮擦井壁，保证井壁光滑。

本实用新型一种多分支增产工具内增程纠偏导向工具的工作原理：按照从零至整的顺序安装，扶正块4通过上固定旋转轴2安装于抗扭外壳体1，增程增压板5通过下固定旋转轴3安装于抗扭外壳体1内侧，高行程液压杆9通过增程转轴10与增程增压板5相连接，低行程液压杆7通过运动滑块6嵌装在第一凹槽16内实现与扶正块4相连接，复位弹簧8安装于低行程液压杆7端部的凸肩17与液压缸体11之间，低行程液压杆7和高行程液压杆9安装于液压缸体11两侧，并分别套接在第一液压腔12、第二液压腔13内，液压缸体11贯通抗扭外壳体1并与抗扭外壳体1螺纹连接。

施工时本工具安装于近钻头处。本实用新型专利提供了一种多分支增产工具内增程纠偏导向工具，本实用新型通过钻井液的液力作用冲击增程增压板5，高行程液压杆9和低行程液压杆7将钻井液作用在增程增压板5上的作用力传递到扶正块4，通过扶正块4推动井壁高边从而实现纠正钻井过程中的偏、斜。

本实用新型专利提供了一种多分支增产工具内增程纠偏导向工具。本工具采用液压加机械的结构设计，具有结构简单，安装容易的特点，工具与井壁接触的扶正块4等部位采用硬质合金进行加工，具有较好的耐磨性能。本实用新型使用成本低，本实用新型的使用不会产生较大的费用支出。工具结构设计合理不占用较大空间，不会对多分支增产钻井产生任何负面影响。本实用新型对工况适用性强，井下压力和温度对工具使用效果不会造成较大影响，工具具有较高的安全性和可靠性。

在本实用新型的描述中，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实用新型，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实用新型的限制。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型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内增程纠偏导向工具，其特征在于：包括抗扭外壳体(1)，所述抗扭外壳体(1)内设置有钻井液流通通道，所述抗扭外壳体(1)沿所述钻井液流通通道环形阵列设置有若干个纠偏导向机构；

所述纠偏导向机构包括转动连接在所述抗扭外壳体(1)外侧的扶正块(4)、转动连接在所述抗扭外壳体(1)内侧的增程增压板(5)、设置在所述扶正块(4)和所述增程增压板(5)之间的液压组件；

所述液压组件包括液压缸体(11)，所述液压缸体(11)贯通所述抗扭外壳体(1)并与所述抗扭外壳体(1)固接，所述液压缸体(11)靠近所述扶正块(4)的端部套接有液压杆组件I，所述液压缸体(11)靠近所述增程增压板(5)的端部套接有液压杆组件II。

2.根据权利要求1所述的一种多分支增产工具内增程纠偏导向工具，其特征在于：所述液压缸体(11)内设置有第一液压腔(12)和第二液压腔(13)，所述第一液压腔(12)内套接所述液压杆组件I，所述第二液压腔(13)内套接所述液压杆组件II。

3.根据权利要求2所述的一种多分支增产工具内增程纠偏导向工具，其特征在于：所述第一液压腔(12)横截面积大于所述第二液压腔(13)横截面积，所述液压杆组件I和所述液压杆组件II之间填充有液压油。

4.根据权利要求2所述的一种多分支增产工具内增程纠偏导向工具，其特征在于：所述液压杆组件I包括低行程液压杆(7)，所述低行程液压杆(7)一端套接在所述第一液压腔(12)内，所述低行程液压杆(7)另一端固接有凸肩(17)，所述凸肩(17)与所述液压缸体(11)之间固接有复位弹簧(8)。

5.根据权利要求4所述的一种多分支增产工具内增程纠偏导向工具，其特征在于：所述低行程液压杆(7)远离所述第一液压腔(12)的端部固接有运动滑块(6)，所述扶正块(4)靠近所述低行程液压杆(7)的侧面开设有第一凹槽(16)，所述运动滑块(6)嵌装在所述第一凹槽(16)内，所述运动滑块(6)的顶面设置为斜面。

6.根据权利要求1所述的一种多分支增产工具内增程纠偏导向工具，其特征在于：所述液压组件II为高行程液压杆(9)，所述高行程液压杆(9)远离所述液压缸体(11)的端部与所述增程增压板(5)端部轴接有增程转轴(10)，所述增程增压板(5)远离所述高行程液压杆(9)的端部与所述抗扭外壳体(1)内侧面轴接有下固定旋转轴(3)。

7.根据权利要求1所述的一种多分支增产工具内增程纠偏导向工具，其特征在于：所述增程增压板(5)远离所述扶正块(4)的侧面开设有若干个锯齿(15)。

8.根据权利要求1所述的一种多分支增产工具内增程纠偏导向工具，其特征在于：所述抗扭外壳体(1)外侧开设有第二凹槽(14)，所述扶正块(4)设置在所述第二凹槽(14)内，所述扶正块(4)远离所述液压缸体(11)的端部与所述第二凹槽(14)之间轴接有上固定旋转轴(2)。

9.根据权利要求8所述的一种多分支增产工具内增程纠偏导向工具，其特征在于：所述扶正块(4)为远离所述第二凹槽(14)的侧面为弧形结构，所述第二凹槽(14)的长度大于所述扶正块(4)的长度。

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