CN212803125U - 一种自定向一体式开窗侧钻工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种自定向一体式开窗侧钻工具，属于开窗侧钻技术领域。包括定向机构、移动机构和侧钻机构，其中，定向机构中的第一电机固定于安装桶，旋转盘固定于第一电机。移动机构中的第二电机固定于旋转盘，丝杆的一端固定于第二电机，丝杆的另一端转动安装于支撑板，支撑板固定安装于旋转盘，传动螺母传动连接于丝杆，传动螺母固定安装于移动块，移动块固定安装于移动座。侧钻机构中的钻头固定安装于第三电机，支撑板上开设有支撑孔，钻头远离第三电机的一端插接于支撑孔。通过上述装置实现对侧钻的方向调节以及定向，定向精准，工作可靠，避免了很多耗时费力且定向精度较低的操作，可降低作业成本，提高工作效率。

Description

一种自定向一体式开窗侧钻工具

技术领域

本实用新型涉及开窗侧钻技术领域，具体而言，涉及一种自定向一体式开窗侧钻工具。

背景技术

随着油田开发进入中后期，由于长期的注采、地层运动、落物等原因造成的低效井、套损井、报废井越来越多，打加密井或更新井会使采油成本大幅上升，通过原井开窗侧钻可以大幅度降低开采成本。

但是目前原井开窗侧钻工具进入到原井后的方向容易改变，不能定向，导致侧钻精度低，工作效率低。

实用新型内容

为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种自定向一体式开窗侧钻工具，旨在改善目前原井开窗侧钻工具进入到原井后的方向容易改变，不能定向，导致侧钻精度低，工作效率低的问题。

本实用新型是这样实现的：本实用新型提供一种自定向一体式开窗侧钻工具，包括定向机构、移动机构和侧钻机构，其中，定向机构实现给侧钻机构定向，移动机构实现侧钻机构的平移，侧钻机构实现油井的侧钻孔。

所述定向机构包括安装桶、第一电机和旋转盘，所述第一电机固定安装于所述安装桶，所述旋转盘固定安装于所述第一电机。

所述移动机构包括第二电机、丝杆、传动螺母、移动块、移动座和支撑板，所述第二电机固定安装于所述旋转盘，所述丝杆的一端固定安装于所述第二电机，所述丝杆的另一端转动安装于所述支撑板，所述支撑板固定安装于所述旋转盘，所述传动螺母传动连接于所述丝杆，所述传动螺母固定安装于所述移动块，所述移动块固定安装于所述移动座。

所述侧钻机构包括第三电机和钻头，所述第三电机固定安装于所述移动座，所述钻头固定安装于所述第三电机，所述支撑板上开设有支撑孔，所述钻头远离所述第三电机的一端插接于所述支撑孔。

在本实用新型的一种实施例中，还包括撑紧机构，所述撑紧机构包括连接杆、弹性件、连接轴、支撑座、转轴和滚轮，所述连接杆固定安装于所述安装桶的外壁上，所述弹性件设置于所述连接杆内，所述连接轴插接于所述连接杆，所述支撑座固定安装于所述连接轴，所述转轴转动安装于所述支撑座，所述滚轮固定安装于所述转轴。

在本实用新型的一种实施例中，所述连接轴远离所述支撑座的一端固定有第一限位板，所述第一限位板与所述弹性件抵触。

在本实用新型的一种实施例中，所述转轴的两端端部均固定有第二限位板，所述第二限位板设置在所述支撑座的外侧。

在本实用新型的一种实施例中，所述滚轮的外圆柱面上均匀的设置有若干防滑纹。

在本实用新型的一种实施例中，所述安装桶上转动安装有钢珠，所述钢珠与所述旋转盘抵触。

在本实用新型的一种实施例中，所述旋转盘的两侧均固定有滑轨，所述移动座在所述滑轨上滑动。

在本实用新型的一种实施例中，所述旋转盘远离所述支撑板的一侧固定有限位块，所述限位块能够与所述移动块抵触。

在本实用新型的一种实施例中，所述旋转盘上固定有起吊架，所述起吊架上固定有起吊杆，所述起吊杆上开设有起吊孔。

在本实用新型的一种实施例中，所述撑紧机构设置有三组，且所述撑紧机构沿所述安装桶的周向均匀分布。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过上述设计得到的一种自定向一体式开窗侧钻工具，使用时，把装置放入到油管中，到达预定位置后第一电机带动旋转盘旋转，进而旋转盘带动钻头旋转，实现对钻头的方向调节，调节好后停止第一电机工作，进而实现钻头方向的定向，然后第三电机带动钻头旋转，同时第二电机带动丝杆旋转，进而丝杆驱动传动螺母运动，进而传动螺母带动移动块沿丝杆移动，进而移动块带动安装座移动，进而安装座带动第三电机和钻头向前运动，进而钻头对油管进行钻孔，实现侧钻，通过上述装置实现对侧钻的方向调节以及定向，定向精准，工作可靠，避免了很多耗时费力且定向精度较低的操作，可降低作业成本，提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施方式提供的装置安装到油管内结构示意图；

图2为本实用新型实施方式提供的安装桶外侧结构示意图；

图3为本实用新型实施方式提供的移动机构和侧钻机构示意图；

图4为本实用新型实施方式提供的整体结构示意图；

图5为本实用新型实施方式提供的撑紧机构示意图。

图中：100-定向机构；110-安装桶；111-钢珠；120-第一电机；130-旋转盘；131-滑轨；132-限位块；133-起吊架；134-起吊杆；1341-起吊孔；200-移动机构；210-第二电机；220-丝杆；230-传动螺母；240-移动块；250-移动座；260-支撑板；261-支撑孔；300-侧钻机构；310-第三电机；320-钻头；400-撑紧机构；410-连接杆；420-弹性件；430-连接轴；431-第一限位板；440-支撑座；450-转轴；451-第二限位板；460-滚轮；461-防滑纹。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种自定向一体式开窗侧钻工具，包括定向机构100、移动机构200和侧钻机构300，其中，定向机构100实现给侧钻机构300定向，移动机构200实现侧钻机构300的平移，侧钻机构300实现油井的侧钻孔。

请参阅图2和图5，定向机构100包括安装桶110、第一电机120和旋转盘130，第一电机120通过螺栓固定安装于安装桶110的内部，旋转盘130通过键固定安装于第一电机120的输出轴端部，旋转盘130设置于安装桶110的顶端外侧。安装桶110上转动安装有钢珠111，钢珠111与旋转盘130抵触，减少旋转盘130与安装桶110之间的摩擦阻力，旋转盘130上固定有起吊架133，起吊架133上固定有起吊杆134，起吊杆134上开设有起吊孔1341，方便对整个装置起吊、移动。

请参阅图3和图4，移动机构200包括第二电机210、丝杆220、传动螺母230、移动块240、移动座250和支撑板260，第二电机210通过螺栓固定安装于旋转盘130的上面一侧，丝杆220的一端固定安装于第二电机210的输出轴端部，丝杆220的另一端转动安装于支撑板260，支撑板260通过焊接固定安装于旋转盘130的上面一侧，传动螺母230通过螺纹传动连接于丝杆220，传动螺母230镶嵌于移动块240内，移动块240固定安装于移动座250的下面。

请参阅图3，在具体设置时，旋转盘130的上面两侧均固定有滑轨131，移动座250在滑轨131上滑动，实现给移动座250限位、导向。旋转盘130远离支撑板260的一侧固定有限位块132，限位块132能够与移动块240抵触，避免移动块240向里滑动时与第二电机210发生碰撞，起到限位、保护作用。

请参阅图3和图4，侧钻机构300包括第三电机310和钻头320，第三电机310通过螺栓固定安装于移动座250的上面，钻头320固定安装于第三电机310的输出轴端部，支撑板260的上侧开设有支撑孔261，钻头320远离第三电机310的一端插接于支撑孔261，实现对钻头320的支撑。

请参阅图2和图5，在本实用新型的一种实施例中，还包括撑紧机构400，撑紧机构400包括连接杆410、弹性件420、连接轴430、支撑座440、转轴450和滚轮460，连接杆410通过焊接固定安装于安装桶110的外壁上，弹性件420设置于连接杆410内，弹性件420为弹簧，连接轴430插接于连接杆410，支撑座440通过焊接固定安装于连接轴430，转轴450转动安装于支撑座440，滚轮460固定安装于转轴450。撑紧机构400设置有三组，且撑紧机构400沿安装桶110的周向均匀分布。提高装置在油管内运动时的稳定性和牢固性。

请参阅图5，在本实用新型的一种实施例中，连接轴430远离支撑座440的一端固定有第一限位板431，第一限位板431与弹性件420抵触，防止连接轴430滑出连接杆410，起到保护、限位作用。转轴450的两端端部均固定有第二限位板451，第二限位板451设置在支撑座440的外侧，防止转轴450滑出支撑座440，起到限位、保护作用。需要说明的是，滚轮460的外圆柱面上均匀的设置有若干防滑纹461，增大滚轮460与油管内壁的摩擦力。

具体的，该自定向一体式开窗侧钻工具的工作原理：把装置放入到油管中，在弹性件420的弹力作用下连接轴430向前推动支撑座440，支撑座440带动滚轮460向前运动，直至滚轮460与油管内壁抵触，实现装置与油管之间的撑紧，然后在重力作用下装置沿油管向下滑动；

到达预定位置后第一电机120带动旋转盘130旋转，进而旋转盘130带动钻头320旋转，实现对钻头320的方向调节，调节好后停止第一电机120工作，进而实现钻头320方向的定向；

然后第三电机310带动钻头320旋转，同时第二电机210带动丝杆220旋转，进而丝杆220驱动传动螺母230运动，进而传动螺母230带动移动块240沿丝杆220移动，进而移动块240带动移动座250移动，进而移动座250带动第三电机310和钻头320向前运动，进而钻头320对油管进行钻孔，实现侧钻。

需要说明的是，第一电机120、第二电机210和第三电机310具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

第一电机120、第二电机210和第三电机310的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种自定向一体式开窗侧钻工具，其特征在于，包括

定向机构(100)，所述定向机构(100)包括安装桶(110)、第一电机(120)和旋转盘(130)，所述第一电机(120)固定安装于所述安装桶(110)，所述旋转盘(130)固定安装于所述第一电机(120)；

移动机构(200)，所述移动机构(200)包括第二电机(210)、丝杆(220)、传动螺母(230)、移动块(240)、移动座(250)和支撑板(260)，所述第二电机(210)固定安装于所述旋转盘(130)，所述丝杆(220)的一端固定安装于所述第二电机(210)，所述丝杆(220)的另一端转动安装于所述支撑板(260)，所述支撑板(260)固定安装于所述旋转盘(130)，所述传动螺母(230)传动连接于所述丝杆(220)，所述传动螺母(230)固定安装于所述移动块(240)，所述移动块(240)固定安装于所述移动座(250)；

侧钻机构(300)，所述侧钻机构(300)包括第三电机(310)和钻头(320)，所述第三电机(310)固定安装于所述移动座(250)，所述钻头(320)固定安装于所述第三电机(310)，所述支撑板(260)上开设有支撑孔(261)，所述钻头(320)远离所述第三电机(310)的一端插接于所述支撑孔(261)。

2.根据权利要求1所述的一种自定向一体式开窗侧钻工具，其特征在于，还包括撑紧机构(400)，所述撑紧机构(400)包括连接杆(410)、弹性件(420)、连接轴(430)、支撑座(440)、转轴(450)和滚轮(460)，所述连接杆(410)固定安装于所述安装桶(110)的外壁上，所述弹性件(420)设置于所述连接杆(410)内，所述连接轴(430)插接于所述连接杆(410)，所述支撑座(440)固定安装于所述连接轴(430)，所述转轴(450)转动安装于所述支撑座(440)，所述滚轮(460)固定安装于所述转轴(450)。

3.根据权利要求2所述的一种自定向一体式开窗侧钻工具，其特征在于，所述连接轴(430)远离所述支撑座(440)的一端固定有第一限位板(431)，所述第一限位板(431)与所述弹性件(420)抵触。

4.根据权利要求2所述的一种自定向一体式开窗侧钻工具，其特征在于，所述转轴(450)的两端端部均固定有第二限位板(451)，所述第二限位板(451)设置在所述支撑座(440)的外侧。

5.根据权利要求2所述的一种自定向一体式开窗侧钻工具，其特征在于，所述滚轮(460)的外圆柱面上均匀的设置有若干防滑纹(461)。

6.根据权利要求1所述的一种自定向一体式开窗侧钻工具，其特征在于，所述安装桶(110)上转动安装有钢珠(111)，所述钢珠(111)与所述旋转盘(130)抵触。

7.根据权利要求1所述的一种自定向一体式开窗侧钻工具，其特征在于，所述旋转盘(130)的两侧均固定有滑轨(131)，所述移动座(250)在所述滑轨(131)上滑动。

8.根据权利要求1所述的一种自定向一体式开窗侧钻工具，其特征在于，所述旋转盘(130)远离所述支撑板(260)的一侧固定有限位块(132)，所述限位块(132)能够与所述移动块(240)抵触。

9.根据权利要求1所述的一种自定向一体式开窗侧钻工具，其特征在于，所述旋转盘(130)上固定有起吊架(133)，所述起吊架(133)上固定有起吊杆(134)，所述起吊杆(134)上开设有起吊孔(1341)。

10.根据权利要求2所述的一种自定向一体式开窗侧钻工具，其特征在于，所述撑紧机构(400)设置有三组，且所述撑紧机构(400)沿所述安装桶(110)的周向均匀分布。

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