專利名稱：地面可控井下可調(diào)彎接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種油田定向井鉆井施工用的“地面可控井下可調(diào)彎接頭”。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)油田在定向井鉆井施工時要把彎頭接入底部鉆具中，這樣可以鉆出不同曲率的軌跡井。早期使用權(quán)彎接頭是一固定彎度的鉆鋌短節(jié)，一般接在動力鉆具與無磁鉆鋌之間，在無磁鉆鋌內(nèi)裝有定向隨鉆測量儀器。這種彎接頭在不同曲率軌跡井的施工中，需更換不同彎度的彎接頭。因此，需要準(zhǔn)備多個不同彎度的彎接頭。另外一種是將動力鉆具外殼做成一定彎度的彎殼體，這樣可省去彎接頭，但它同樣要準(zhǔn)備多個不同彎度彎殼體動力鉆具。后來由于科技發(fā)展出現(xiàn)了一種地面可調(diào)彎接頭，這種彎接頭同一種規(guī)格可調(diào)出多種彎度，這樣它可用一個彎接頭代替多個不同彎接頭才能滿足施工要求。但是，上述固定彎接頭和彎殼體動力鉆具以及地面可調(diào)彎接頭都存在著共同的缺點(diǎn)，要想改變一個彎度，都必須把井下鉆具全部起出地面(起鉆)，變換彎度后再下入井下(下鉆)方可繼續(xù)施工。這樣每次起、下鉆就會增加鉆井施工周期，浪費(fèi)人力，材力，還增加了鉆井施工的事故隱患。
實(shí)用新型內(nèi)容
為了克服上述彎接頭的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供了一種“地面可控井下可調(diào)彎接頭”，使用它即可調(diào)彎度，又不用起鉆，是一種地面可控制，井下可調(diào)彎度的井下可調(diào)彎接頭。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是將該彎接頭分上、下兩體，上、下體工作面制作成斜面相互帖合。當(dāng)上、下兩體在圓周上相對轉(zhuǎn)過一定角度，上、下體在軸向上就會形成彎度。圓周方向轉(zhuǎn)動的動力來自動力鉆具的反扭矩。彎接頭的上半部由軸向的上齒圈和下齒圈及提升架上在圓周上的徑向齒組成一組組合齒，由該組合齒的展開示意圖看出，上齒圈與下齒圈的齒相對錯開2個齒寬距，在反扭矩作用下，它們同時轉(zhuǎn)過相同的角度。提升架上部通過拉桿與電磁鐵的銜鐵相連接，電磁線圈工作由隨鉆測量儀控制。當(dāng)需要調(diào)彎度時，在地面儀器上設(shè)置參數(shù)，通過電纜傳至井下，控制電磁鐵動作，使組合齒中的徑向齒上提或下放，則在動力鉆具的反扭矩作用下，組合齒的上、下齒圈轉(zhuǎn)過一定角度，使彎度發(fā)生變化。該可調(diào)彎接頭各零部件的連接及工作原理是電磁鐵由吸含線圈和骨架、鐵芯及銜鐵組成，托環(huán)和防轉(zhuǎn)定位銷起到線圈骨架定位作用，定位環(huán)鍵使銜鐵定位。銜鐵復(fù)位由復(fù)位彈簧和彈簧定位套組成。當(dāng)線圈通電時銜鐵向上運(yùn)動，被吸含，同時復(fù)位彈簧被壓縮，當(dāng)線圈斷電后，復(fù)位彈簧使銜鐵向下運(yùn)動復(fù)位，電磁鐵內(nèi)部通過充油絲堵充有高溫滑油，在充油絲堵上設(shè)有O型密封圈B。內(nèi)部壓力通過壓力平衡膠筒與井液平衡。壓力平衡膠筒用不銹鋼絲捆扎；拉桿通過螺絲和半圓鍵與提升架連接。窗板與窗板螺絲相連形成一個可打開的側(cè)口，用于對拉桿和提升架連接時操作用；支承架上部與充油接頭(兩側(cè)設(shè)有O型密封圈A)相連，下部通過外部軸向齒與上斜筒嚙合，通過內(nèi)部軸向齒與提升架嚙合。上齒圈與下齒圈在內(nèi)部將提升架的徑向齒限位，在外部有花鍵齒與傳動齒圈相嚙合，而在傳動齒圈的下部用軸向齒與傳動頭相嚙合。在傳動頭內(nèi)部用定位螺筒擰緊使下斜筒與上斜筒兩個斜面緊貼合在一起。下斜筒的內(nèi)部設(shè)有兩對母花鍵，上端母花鍵與傳動頭嚙合，下端母花鍵與轉(zhuǎn)換接頭嚙合，轉(zhuǎn)換接頭下部通過鉆鋌扣與動力鉆具絲扣相連，其中轉(zhuǎn)換接頭的花鍵齒較密，為了調(diào)整動力傳具與彎方向一致而設(shè)，并通過緊固螺栓連接在下斜筒上；動力鉆具的反扭矩是通過轉(zhuǎn)換接頭、下斜筒、傳動頭、傳動齒圈、上齒圈和下齒圈傳到提升架上，而提升架又將反扭具傳至支承架和上斜筒相平衡。當(dāng)提升架上提或下放時，上、下齒圈和傳動齒圈以下部分都將在反扭矩下轉(zhuǎn)過一定角度，其中壓環(huán)(內(nèi)設(shè)有O型密封圈)的作用是在組裝時定位上、下齒圈用，O型密封圈起磨擦定位密封用。
本實(shí)用新型的有益效果是，它具有不需起鉆、下鉆，可調(diào)彎度，是一種地面可控制，井下可調(diào)彎度的井下可調(diào)彎接頭，使用該彎接頭，可減少鉆具的起、下鉆次數(shù)，有利于減少鉆井事故的發(fā)生，縮短完井周期，降低鉆井成本。


以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
圖1是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)上段示意圖。
圖2是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)下段示意圖。
圖3是彎接頭鉆具結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、吸合線圈、骨架及鐵芯，2、托環(huán)，3、定位環(huán)鍵，4、彈簧定位套，5、充油接頭，6、O型密封圈，7、復(fù)位彈簧，8、注油絲堵，9、拉桿，10、不銹鋼絲，11、壓力平衡膠筒，12、窗板螺絲，13、窗板，14、支承架，15、提升架，16、壓環(huán)，17、上齒圈，18、下齒圈，19、傳動齒圈，20、上斜筒，21、傳動頭，22、下斜筒，23、定位螺筒，24、轉(zhuǎn)換接頭，25、緊固螺栓，26、半圓鍵，27、螺絲，28、防轉(zhuǎn)定位銷，29、銜鐵，30、無磁鉆鋌，31、隨鉆測量儀，32、彎接頭，33、動力鉆具，34、鉆頭。
具體實(shí)施方式
在圖1、圖2中，該可調(diào)彎接頭是由吸含線圈、骨架及鐵芯1、托環(huán)2、定位環(huán)鍵3、彈簧定位套4、充油接頭5、O型密封圈6、復(fù)位彈簧7、注油絲堵8、拉桿9、不銹鋼絲10、壓力平衡膠筒11、窗板螺絲12、窗板13、支承架14、提升架15、壓環(huán)16、上齒圈17、下齒圈18、傳動齒圈19、上斜筒20、傳動頭21、下斜筒22、定位螺筒23、轉(zhuǎn)換接頭24、緊固螺栓25、半圓鍵26、螺絲27、防轉(zhuǎn)定位銷28、銜鐵29、無磁鉆鋌30、隨鉆測量儀31、彎接頭32、動力鉆具33、鉆頭34組成；該井下可調(diào)彎接頭由上下兩體斜面貼合而成；吸含線圈、骨架及鐵芯1與托環(huán)2是用防轉(zhuǎn)定位銷28連接，拉桿9與銜鐵29用定位環(huán)鍵3連接，復(fù)位彈簧7支撐彈簧定位套4與拉桿9用在其前端設(shè)有O型密封圈6的注油絲堵8擰在充油接頭5上，充油接頭5與壓力平衡膠筒11用不銹鋼絲10連接，窗板13用窗板螺絲12擰在支承架14上，用半圓鍵26將提升架15與拉桿9掛接在一起，并用下端設(shè)有O型密封圈6的壓環(huán)16將螺絲27擰緊，支承架14下端內(nèi)部用軸向鍵與提升架15相連；支承架14下端外部用軸向鍵與上斜筒20相連，支承架14下端面壓住壓環(huán)16，壓環(huán)16與傳動齒圈19絲扣連接，上齒圈17、下齒圈18與傳動齒圈19為剛性連接，傳動齒圈19與傳動頭21為齒連接，傳動頭21上下端均設(shè)有O型密封圈6，上斜筒20與下斜筒22為貼合靠傳動頭21與定位螺筒23擰緊，下斜筒22與轉(zhuǎn)換接頭24為軸向齒連接并在徑向用緊固螺栓25擰緊。
在圖3中，將隨鉆測量儀31放入無磁鉆鋌30中，無磁鉆鋌30與彎接頭32絲扣連接，動力鉆具33與鉆頭34絲扣連接。
權(quán)利要求1.一種地面可控井下可調(diào)彎接頭，由吸合線圈、骨架及鐵芯(1)、托環(huán)(2)、定位環(huán)鍵(3)、彈簧定位套(4)、充油接頭(5)、O型密封圈(6)、復(fù)位彈簧(7)、注油絲堵(8)、拉桿(9)、不銹鋼絲(10)、壓力平衡膠筒(11)、窗板螺絲(12)、窗板(13)、支承架(14)、提升架(15)、壓環(huán)(16)、上齒圈(17)、下齒圈(18)、傳動齒圈(19)、上斜筒(20)、傳動頭(21)、下斜筒(22)、定位螺筒(23)、轉(zhuǎn)換接頭(24)、緊固螺栓(25)、半圓鍵(26)、螺絲(27)、防轉(zhuǎn)定位銷(28)、銜鐵(29)、無磁鉆鋌(30)、隨鉆測量儀(31)、彎接頭(32)、動力鉆具(33)、鉆頭(34)組成，其特征在于該井下可調(diào)彎接頭由上下兩體斜面貼合而成；吸含線圈、骨架及鐵芯(1)與托環(huán)(2)是用防轉(zhuǎn)定位銷(28)連接，拉桿(9)與銜鐵(29)用定位環(huán)鍵(3)連接，復(fù)位彈簧(7)支撐彈簧定位套(4)與拉桿(9)用在其前端設(shè)有O型密封圈(6)的注油絲堵(8)擰在充油接頭(5)上，充油接頭(5)與壓力平衡膠筒(11)用不銹鋼絲(10)連接，窗板(13)用窗板螺絲(12)擰在支承架(14)上，用半圓鍵(26)將提升架(15)與拉桿(9)掛接在一起，并用下端設(shè)有O型密封圈(6)的壓環(huán)(16)將螺絲(27)擰緊，支承架(14)下端內(nèi)部用軸向鍵與提升架(15)相連；支承架(14)下端外部用軸向鍵與上斜筒(20)相連，支承架(14)下端面壓住壓環(huán)(16)，壓環(huán)(16)與傳動齒圈(19)絲扣連接，上齒圈(17)、下齒圈(18)與傳動齒圈(19)為剛性連接，傳動齒圈(19)與傳動頭(21)為齒連接，傳動頭(21)上下端均設(shè)有O型密封圈(6)，上斜筒(20)與下斜筒(22)為貼合靠傳動頭(21)與定位螺筒(23)擰緊，下斜筒(22)與轉(zhuǎn)換接頭(24)為軸向齒連接并在徑向用緊固螺栓(25)擰緊；將隨鉆測量儀(31)放入無磁鉆鋌(30)中，無磁鉆鋌(30)與彎接頭(32)絲扣連接，動力鉆具(33)與鉆頭(34)絲扣連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種油田定向井鉆井施工用的“地面可控井下可調(diào)彎接頭”，它主要是將該彎接頭分為上、下體，上、下體制成斜面相互帖合，利用動力鉆具的反扭矩使上、下斜面在圓周上相對轉(zhuǎn)過一定角度形成彎度。在彎接頭的上半部由軸向的上、下齒圈和提升架上的徑向齒組成可控組合齒，提升架通過拉桿與電磁鐵的銜鐵相連，在電磁鐵和動力鉆具的反扭矩作用下，組合齒的上、下齒圈轉(zhuǎn)一定角度使彎度發(fā)生變化來解決現(xiàn)有技術(shù)中要想改變一個彎度，必須把井下鉆具全部起出，變換彎度后再下入井下，這樣每次起、下會增加鉆井施工周期，浪費(fèi)人、財力，增加鉆井施工事故隱患的問題。本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用在大位移井、叢式井、分支多底井和水平井等定向井的鉆井施工中。
文檔編號E21B7/08GK2649765SQ0327777
公開日2004年10月20日 申請日期2003年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月17日
發(fā)明者吳智中, 余雷 申請人:中國石油天然氣集團(tuán)公司