專利名稱：一體式開窗側(cè)鉆工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于修井工具，特別涉及一種一體式開窗側(cè)鉆工具。
背景技術(shù)：
開窗側(cè)鉆工具包括用于在井內(nèi)進(jìn)行開窗側(cè)鉆的導(dǎo)斜器和銑錐。傳統(tǒng)的開窗側(cè)鉆工具的導(dǎo)斜器和銑錐是兩套獨(dú)立的工具，在開窗側(cè)鉆作業(yè)時(shí)先將導(dǎo)斜器接在送入器上并用鉆具下到井內(nèi)預(yù)定位置，按側(cè)鉆設(shè)計(jì)要求調(diào)整好導(dǎo)斜器斜面方位，再通過液壓或機(jī)械坐封使導(dǎo)斜器固定于井內(nèi)，然后通過旋轉(zhuǎn)或拉壓鉆具使送入器與導(dǎo)斜器分離，再起出鉆具和送入器并換上銑錐進(jìn)行開窗作業(yè)。由于側(cè)鉆井都比較深，因而每一趟起下鉆不僅作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)、成本高，而且工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。為克服傳統(tǒng)開窗側(cè)鉆工具存在的問題，提高工作效率，CN2679348和CN201756914 分別公開了一種一體式套管開窗工具，受井眼、導(dǎo)斜器和銑錐的尺寸限制，這種一體式套管開窗工具要求銑錐和導(dǎo)斜器的連接同軸度較高。C擬679348是將銑錐和導(dǎo)斜器通過螺釘固接，由于斜向器上端為楔形尖端，因此這種連接結(jié)構(gòu)的連接同軸度偏差較大，導(dǎo)致下井非常困難，經(jīng)常發(fā)生導(dǎo)斜器意外落井。而CN201756914中的銑錐與導(dǎo)斜器通過一個(gè)連接套連接， 由于受到導(dǎo)斜器和銑錐的尺寸限制以及開窗前還要先銑掉連接套，因此連接套只能做的較薄，導(dǎo)致在下鉆時(shí)連接套極易變形，從而使銑錐與導(dǎo)斜器的同軸度產(chǎn)生較大偏差，導(dǎo)致工具遇阻無法下到預(yù)定位置，所以這種工具至今尚無成功應(yīng)用實(shí)例。此外，上述兩種一體式套管開窗工具的銑錐中心均為直通的軸向孔，在下鉆時(shí)無法釋放由鉆桿內(nèi)的鉆井液產(chǎn)生的激動(dòng)壓力，下鉆時(shí)一旦遇到阻力產(chǎn)生的激動(dòng)壓力容易使卡瓦移動(dòng)造成誤坐封，最終造成坐封失敗甚至導(dǎo)致井眼報(bào)廢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是要提供一種能夠保證銑錐和導(dǎo)斜器的連接同軸度， 工作可靠，僅一次起下鉆便可完成固定導(dǎo)斜器和銑錐開窗側(cè)鉆，可提高工作效率，降低施工成本和勞動(dòng)強(qiáng)度的一體式開窗側(cè)鉆工具。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括依次同軸連接的銑錐、導(dǎo)斜器斜鐵和坐封錨定裝置， 在導(dǎo)斜器斜鐵內(nèi)設(shè)有連通銑錐內(nèi)孔和坐封錨定裝置內(nèi)腔的導(dǎo)液管，其特殊之處是所述的銑錐下部壓在導(dǎo)斜器斜鐵的上部斜面上，在銑錐下部沿圓周方向設(shè)有環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽對(duì)應(yīng)導(dǎo)斜器斜鐵一側(cè)為一段里寬外窄的弧形卡槽、其余部分為里窄外寬的梯形槽，在導(dǎo)斜器斜鐵上對(duì)應(yīng)環(huán)形凹槽處固設(shè)有定位塊，所述的定位塊上設(shè)有與導(dǎo)斜器斜鐵和銑錐同軸線且與弧形卡槽相配合的弧形卡沿并通過弧形卡沿卡入弧形卡槽內(nèi)，在導(dǎo)斜器斜鐵上端與銑錐之間設(shè)有定位螺釘。上述的一體式開窗側(cè)鉆工具，所述的定位塊對(duì)應(yīng)導(dǎo)斜器斜鐵一側(cè)為圓柱形并插入焊接在導(dǎo)斜器斜鐵上，以便于加工并保證導(dǎo)斜器斜鐵的強(qiáng)度，從而確保工作可靠。上述的一體式開窗側(cè)鉆工具，所述的銑錐內(nèi)孔是由分別設(shè)在銑錐上、下部中心處的連接螺孔和中心孔以及連通連接螺孔和中心孔的循環(huán)通道構(gòu)成，在連接螺孔下端沿銑錐徑向設(shè)有分流孔，在連接螺孔下部設(shè)有錐形坐封卡沿，該工具還配設(shè)有與坐封卡沿配合的坐封球。通過分流孔可釋放該一體式開窗側(cè)鉆工具在下鉆過程中由鉆具內(nèi)腔的鉆井液產(chǎn)生的激動(dòng)壓力，避免坐封錨定裝置發(fā)生誤坐封。上述的一體式開窗側(cè)鉆工具，在定位塊與銑錐之間設(shè)有緊固螺釘，以確保銑錐與導(dǎo)斜器斜鐵連接牢固。上述的一體式開窗側(cè)鉆工具，所述的坐封錨定裝置是由分別固接在導(dǎo)斜器斜鐵下端外緣和中心處的缸套和射流管，設(shè)在缸套內(nèi)的上、下錐形體，分別均布連接在上、下錐形體上并可由缸套外壁伸出的卡瓦，設(shè)在下錐形體的中心孔內(nèi)并連接上、下錐形體的限位管， 設(shè)在下錐形體中心孔下端的單向閥以及連接在缸套下端的引鞋管構(gòu)成，所述的射流管上端與導(dǎo)液管插接、下端與上錐形體插接，在限位管上均布有條形孔。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是由于銑錐下部壓在導(dǎo)斜器斜鐵的上部斜面上，銑錐與導(dǎo)斜器斜鐵通過固定在導(dǎo)斜器斜鐵上的定位塊和一個(gè)定位螺釘連接，定位塊上設(shè)有與導(dǎo)斜器斜鐵和銑錐同軸線且與弧形卡槽相配合的弧形卡沿并通過弧形卡沿卡入弧形卡槽內(nèi)，因此能夠保證銑錐和導(dǎo)斜器的連接同軸度，工作可靠；由于環(huán)形凹槽對(duì)應(yīng)導(dǎo)斜器斜鐵一側(cè)為一段弧形卡槽、其余部分為里窄外寬的梯形槽，因此導(dǎo)斜器打壓坐封后旋轉(zhuǎn)銑錐便可使弧形卡槽與定位塊脫離并進(jìn)行開窗側(cè)鉆，只需一次起下鉆便可完成固定導(dǎo)斜器和銑錐開窗側(cè)鉆，比傳統(tǒng)開窗側(cè)鉆工具節(jié)省了一趟起下鉆作業(yè)時(shí)間，可大大提高工作效率，降低施工成本和勞動(dòng)強(qiáng)度。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1的A-A剖視圖。圖中銑錐1，連接螺孔101，循環(huán)通道102，中心孔103，分流孔104，坐封卡沿105， 環(huán)形凹槽2，弧形卡槽201，梯形槽202，銑錐頭3，導(dǎo)液孔301，導(dǎo)液管4，導(dǎo)斜器斜鐵5，射流管6，缸套7，剪切螺釘8，徑向卡瓦9，上錐形體10，限位管11，條形孔1101，密封圈12，下錐形體13，縱向卡瓦14，單向閥15，引鞋管16，定位塊17，弧形卡沿1701，緊固螺釘18，定位螺釘19，坐封球20。
具體實(shí)施例方式如圖所示，該一體式開窗側(cè)鉆工具包括銑錐1、連接在銑錐1下部的導(dǎo)斜器斜鐵5 和固接在導(dǎo)斜器斜鐵5下端的坐封錨定裝置。在導(dǎo)斜器斜鐵5內(nèi)設(shè)有連通銑錐1內(nèi)孔和坐封錨定裝置內(nèi)腔的導(dǎo)液管4，在銑錐1下端固接有銑錐頭3,在銑錐頭3上設(shè)有與銑錐1內(nèi)孔連通的導(dǎo)液孔301，所述的導(dǎo)液管4上端由導(dǎo)斜器斜鐵5的斜面上部引出并插入焊接到所述的導(dǎo)液孔301內(nèi)。所述的銑錐1下部壓在導(dǎo)斜器斜鐵5的上部斜面上，在銑錐1下部沿圓周方向加工有環(huán)形凹槽2，環(huán)形凹槽2對(duì)應(yīng)導(dǎo)斜器斜鐵5 —側(cè)為一段里寬外窄的弧形卡槽201、其余大部分為里窄外寬的梯形槽202，在導(dǎo)斜器斜鐵5的斜面上對(duì)應(yīng)環(huán)形凹槽2處固設(shè)有定位塊17，定位塊17上設(shè)有與導(dǎo)斜器斜鐵5和銑錐1同軸線且與弧形卡槽201相配合的弧形卡沿1701，定位塊17通過弧形卡沿1701卡入弧形卡槽201內(nèi)，定位塊17對(duì)應(yīng)導(dǎo)斜器斜鐵5 —側(cè)為圓柱形并插入焊接在導(dǎo)斜器斜鐵5上，在定位塊17與銑錐1之間設(shè)有緊固螺釘18，在導(dǎo)斜器斜鐵5上端與銑錐1之間設(shè)有定位螺釘19。所述的銑錐1內(nèi)孔是由分別設(shè)在銑錐1上、下部中心處的連接螺孔101和中心孔 103以及連通連接螺孔101和中心孔103的循環(huán)通道102構(gòu)成，在連接螺孔101下端沿銑錐 1徑向設(shè)有分流孔104，在連接螺孔101下部設(shè)有錐形坐封卡沿105，所述的循環(huán)通道102入口位于錐形坐封卡沿105的上方，通過分流孔104可釋放下鉆過程中由鉆具內(nèi)腔的鉆井液產(chǎn)生的激動(dòng)壓力，避免坐封錨定裝置發(fā)生誤坐封。該工具還配設(shè)有與坐封卡沿105配合的坐封球20。所述的坐封錨定裝置包括通過螺紋連接并焊接在導(dǎo)斜器斜鐵5下端外緣的缸套7 和插入并焊接在導(dǎo)斜器斜鐵5下端中心孔103內(nèi)的射流管6，在缸套7內(nèi)設(shè)有上錐形體10 和下錐形體13，在上、下錐形體上分別通過剪切螺釘8均布連接有可由缸套7外壁伸出的徑向卡瓦9和縱向卡瓦14，在下錐形體13的中心孔內(nèi)設(shè)有連接上、下錐形體的限位管11，限位管11上端與上錐形體10通過粗牙螺紋連接，限位管11與下錐形體13通過細(xì)牙鋸齒形螺紋連接且限位管11上的細(xì)牙鋸齒形螺紋牙尖朝下，在限位管11的管壁上對(duì)應(yīng)下錐形體 13處均布有沿縱向布置的條形孔1101。在下錐形體13中心孔103下端設(shè)有由球座和鋼球構(gòu)成的單向閥15，在缸套7下端連接有引鞋管16，所述的射流管6上端口與導(dǎo)液管4插接、 下端與上錐形體10插接，在射流管6和上錐形體10之間以及上、下錐形體和缸套7之間分別設(shè)有密封圈12。工作時(shí)，將銑錐1上端與鉆具連接，用鉆具將該工具送入井內(nèi)預(yù)定位置，將導(dǎo)斜器斜鐵5的斜面調(diào)整到預(yù)定方位后，在井口將所述的坐封球20投放到鉆具內(nèi)，開泵循環(huán)，當(dāng)坐封球20到達(dá)坐封卡沿105時(shí)將下方的分流孔104封閉，高壓鉆井液依次通過銑錐1內(nèi)孔、 導(dǎo)液管4、射流管6、上錐形體10內(nèi)孔和限位管11，由于下錐形體13的下端口被單向閥15 堵死，因此高壓鉆井液最終通過條形孔1101進(jìn)入上、下錐形體之間。由于限位管11上均布有條形孔1101而具有一定的彈性，鉆井液便會(huì)推動(dòng)上錐形體10并帶動(dòng)限位管11使其與下錐形體13發(fā)生“跳扣”現(xiàn)象，最終上、下錐形體將剪切螺釘8剪斷并迫使徑向卡瓦9和縱向卡瓦14卡到井壁上，當(dāng)泵壓達(dá)到預(yù)定值時(shí)，穩(wěn)壓30秒便可停泵。然后正轉(zhuǎn)鉆具，通過銑錐1 將緊固螺釘18和定位螺釘19剪斷，定位塊17從弧形卡槽201中旋出，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)鉆具，導(dǎo)液管4在導(dǎo)液孔301出口處被擰斷而使導(dǎo)液孔301自然形成銑錐噴嘴，此時(shí)導(dǎo)斜器斜鐵5和銑錐1完全脫開，這時(shí)便可開泵循環(huán)鉆井液，旋轉(zhuǎn)鉆具并施加鉆壓進(jìn)行開窗側(cè)鉆。
權(quán)利要求
1.一種一體式開窗側(cè)鉆工具，包括依次同軸連接的銑錐、導(dǎo)斜器斜鐵和坐封錨定裝置， 在導(dǎo)斜器斜鐵內(nèi)設(shè)有連通銑錐內(nèi)孔和坐封錨定裝置內(nèi)腔的導(dǎo)液管，其特征是所述的銑錐下部壓在導(dǎo)斜器斜鐵的上部斜面上，在銑錐下部沿圓周方向設(shè)有環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽對(duì)應(yīng)導(dǎo)斜器斜鐵一側(cè)為一段里寬外窄的弧形卡槽、其余部分為里窄外寬的梯形槽，在導(dǎo)斜器斜鐵上對(duì)應(yīng)環(huán)形凹槽處固設(shè)有定位塊，所述的定位塊上設(shè)有與導(dǎo)斜器斜鐵和銑錐同軸線且與弧形卡槽相配合的弧形卡沿并通過弧形卡沿卡入弧形卡槽內(nèi)，在導(dǎo)斜器斜鐵上端與銑錐之間設(shè)有定位螺釘。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式開窗側(cè)鉆工具，其特征是所述的定位塊對(duì)應(yīng)導(dǎo)斜器斜鐵一側(cè)為圓柱形并插入焊接在導(dǎo)斜器斜鐵上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式開窗側(cè)鉆工具，其特征是所述的銑錐內(nèi)孔是由分別設(shè)在銑錐上、下部中心處的連接螺孔和中心孔以及連通連接螺孔和中心孔的循環(huán)通道構(gòu)成，在連接螺孔下端沿銑錐徑向設(shè)有分流孔，在連接螺孔下部設(shè)有錐形坐封卡沿，該工具還配設(shè)有與坐封卡沿配合的坐封球。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一體式開窗側(cè)鉆工具，其特征是在定位塊與銑錐之間設(shè)有緊固螺釘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式開窗側(cè)鉆工具，其特征是所述的坐封錨定裝置是由分別固接在導(dǎo)斜器斜鐵下端外緣和中心處的缸套和射流管，設(shè)在缸套內(nèi)的上、下錐形體，分別均布連接在上、下錐形體上并可由缸套外壁伸出的卡瓦，設(shè)在下錐形體的中心孔內(nèi)并連接上、下錐形體的限位管，設(shè)在下錐形體中心孔下端的單向閥以及連接在缸套下端的引鞋管構(gòu)成，所述的射流管上端與導(dǎo)液管插接、下端與上錐形體插接，在限位管上均布有條形孔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種一體式開窗側(cè)鉆工具，包括依次連接的銑錐、導(dǎo)斜器斜鐵和坐封錨定裝置，在導(dǎo)斜器斜鐵內(nèi)設(shè)有導(dǎo)液管，其特殊之處是銑錐下部壓在導(dǎo)斜器斜鐵的上部斜面上，在銑錐下部設(shè)有環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽對(duì)應(yīng)導(dǎo)斜器斜鐵一側(cè)為一段弧形卡槽、其余部分為里窄外寬的梯形槽，在導(dǎo)斜器斜鐵上固設(shè)有定位塊，定位塊上設(shè)有與導(dǎo)斜器斜鐵和銑錐同軸線且與弧形卡槽相配合的弧形卡沿并通過弧形卡沿卡入弧形卡槽內(nèi)，在導(dǎo)斜器斜鐵上端與銑錐之間設(shè)有定位螺釘。優(yōu)點(diǎn)是能夠保證銑錐和導(dǎo)斜器的連接同軸度，工作可靠；只需一次起下鉆便可完成固定導(dǎo)斜器和銑錐開窗側(cè)鉆，比傳統(tǒng)開窗側(cè)鉆工具節(jié)省了一趟起下鉆作業(yè)，可大大提高工作效率，降低施工成本和勞動(dòng)強(qiáng)度。
文檔編號(hào)E21B7/08GK102364029SQ201110357180
公開日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2011年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月12日
發(fā)明者張凱峰, 張嵐, 張欣悅, 梁國(guó)軍, 王家會(huì), 王波, 翟甲子, 許和奇, 賈閩, 魏勇 申請(qǐng)人:錦州清華機(jī)械有限公司