專利名稱：導(dǎo)軌花鍵定向鉆井工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用轉(zhuǎn)盤(pán)作動(dòng)力的定向鉆井工具，可替代螺桿鉆具用于油(氣)井勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中的定向井和長(zhǎng)、中、短半徑定向水平井、叢式井、分支井鉆井。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的定向水平井工具可參見(jiàn)名稱為轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具，專利號(hào)為03236776.7的技術(shù)方案，傳統(tǒng)的定向水平井工具采用螺桿作動(dòng)力，螺桿的動(dòng)力不足，長(zhǎng)度太大，造斜鉆進(jìn)、穩(wěn)斜鉆進(jìn)要反復(fù)起下鉆，致使施工周期長(zhǎng)。現(xiàn)有的短半徑水平井工具需將造斜和水平延伸分幾趟鉆完成，工作效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種導(dǎo)軌花鍵定向鉆井工具，它可以解決定向井鉆進(jìn)中，在不起下鉆的情況下，既可造斜鉆進(jìn)，也可穩(wěn)斜鉆進(jìn)的問(wèn)題；用同一個(gè)工具就可適用于不同半徑(長(zhǎng)、中、短半徑)的定向井和定向水平井鉆進(jìn)問(wèn)題；由于斜向器(彎頭)離鉆頭很近，造斜率可以做到很高，使用同一個(gè)工具適用于長(zhǎng)、中、短半徑井或在一趟鉆內(nèi)打出數(shù)個(gè)曲率半徑不同的井段的問(wèn)題；解決螺桿鉆具動(dòng)力不足、長(zhǎng)度太大的問(wèn)題；在不起下鉆的情況下，將造斜和水平延伸一趟鉆完成的技術(shù)問(wèn)題。
增加內(nèi)花鍵和外花鍵傳遞鉆壓，代替游銷承載，由于花鍵沿軸向均布，受力均勻，克服游銷單側(cè)壁受力不均的缺點(diǎn)，降低游銷磨損及受力變形。導(dǎo)軌設(shè)計(jì)更順暢，防止游銷與導(dǎo)軌配合時(shí)卡住，特定的內(nèi)花鍵、外花鍵、游銷及導(dǎo)軌的位置和角度，只需上提或下放鉆具，游銷在導(dǎo)軌中沿軌道移動(dòng)，使外殼相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)定的角度及主動(dòng)軸和外殼軸向相對(duì)位移，內(nèi)花鍵、外花鍵隨著對(duì)位，完成錯(cuò)開(kāi)穿過(guò)或交錯(cuò)承載，游銷卡住或松開(kāi)內(nèi)層與外層的作業(yè)，從而完成造斜鉆進(jìn)與穩(wěn)斜鉆進(jìn)的轉(zhuǎn)換，操作準(zhǔn)確方便，狀態(tài)直觀，不需人工對(duì)角度。本實(shí)用新型能承受更大的扭矩，它長(zhǎng)度短，造斜率高，適應(yīng)更小的轉(zhuǎn)彎曲率半徑。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種導(dǎo)軌花鍵定向鉆井工具，它包括外殼、主動(dòng)軸、游銷、游動(dòng)密封、彈簧片、從動(dòng)軸、軸承、球鍵萬(wàn)向節(jié)、斜向器；所述主動(dòng)軸外表有導(dǎo)軌，在其下部有內(nèi)六方，其內(nèi)部有供循環(huán)泥漿和游動(dòng)密封用的孔；所述的外殼內(nèi)壁上有一個(gè)固定的游銷；所述的從動(dòng)軸是一個(gè)外六方結(jié)構(gòu)，在其上固定有一組游動(dòng)密封；將外殼、軸承、斜向器和鉆頭接頭連接形成一個(gè)外層；將主動(dòng)軸、從動(dòng)軸、球鍵萬(wàn)向節(jié)、連接器和鉆頭接頭連接形成一個(gè)內(nèi)層；所述的主動(dòng)軸和從動(dòng)軸以六方結(jié)構(gòu)配合滑動(dòng)連接；所述主動(dòng)軸外表的導(dǎo)軌為游銷的導(dǎo)向滑道，在外層的下部安裝有一個(gè)斜向器；所述外殼內(nèi)壁有一個(gè)與游銷同相位的內(nèi)花鍵，主動(dòng)軸的外表上有一個(gè)外花鍵，導(dǎo)軌呈單向環(huán)島形通道，只有一個(gè)進(jìn)出口，進(jìn)出口對(duì)面有兩個(gè)頂點(diǎn)，通道由進(jìn)出口有一傾斜向下段，經(jīng)一平直向下段，又經(jīng)一傾斜向下段，又經(jīng)一傾斜向上段，又經(jīng)一傾斜向下段，又經(jīng)一平直向上段及一傾斜向上段，回到進(jìn)出口；導(dǎo)軌內(nèi)設(shè)有游銷定位槽和定位點(diǎn)，滑道拐角為游銷運(yùn)動(dòng)方向限位轉(zhuǎn)角并為內(nèi)花鍵、外花鍵互穿準(zhǔn)確定向；所述內(nèi)花鍵、外花鍵相互穿過(guò)并交錯(cuò)重疊后游銷掛入游銷定位槽中，內(nèi)層、外層為同步轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，游銷從導(dǎo)軌中移出，內(nèi)層、外層互為解脫狀態(tài)，內(nèi)花鍵、外花鍵錯(cuò)開(kāi)狀態(tài)可相互穿過(guò)，交錯(cuò)重疊狀態(tài)相互接觸面承載傳遞鉆壓。
所述導(dǎo)軌的形狀為，以導(dǎo)軌進(jìn)出口為沿圓周起點(diǎn)0°，平直向下段在圓周的90°位置，一個(gè)頂點(diǎn)回到圓周的0°位置，穩(wěn)斜鉆進(jìn)狀態(tài)游銷所在點(diǎn)在圓周的-45°位置，另一個(gè)頂點(diǎn)及平直向上段在圓周的-90°位置。
在外殼的上端有一個(gè)密封總成。在外殼的兩端所配的軸承為止推軸承。內(nèi)層、外層間有限位軸承。外殼和彈簧片的下固定端兩側(cè)采用焊接，外殼在彈簧片的下固定端的下方開(kāi)有排屑槽，排屑槽沿軸向從彈簧片下固定端的下方貫通，即彈簧片下固定端徑向至外殼有空間。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)及積極效果本實(shí)用新型用轉(zhuǎn)盤(pán)作動(dòng)力，可替代螺桿鉆具，該工具有兩種工作狀態(tài)既造斜鉆井狀態(tài)和穩(wěn)斜鉆進(jìn)狀態(tài)，工作狀態(tài)可通過(guò)上提下放鉆具來(lái)轉(zhuǎn)換，鉆具每上提、下放一次，工作方式就轉(zhuǎn)換一次，井口的反映是方入不同。以本實(shí)用新型170mm外徑工具為例，最大長(zhǎng)度2550mm，造斜鉆進(jìn)長(zhǎng)度2080mm，穩(wěn)斜鉆進(jìn)長(zhǎng)度2410mm，方入差330mm，許用抗扭強(qiáng)度15000N-m能承受更大的扭矩，適應(yīng)更小的轉(zhuǎn)彎曲率半徑。
在外殼上端有密封總成，它能防止砂子進(jìn)入工具內(nèi)，還能起到扶正主動(dòng)軸的作用。在外殼的兩端所配的軸承為止推軸承，受力合理，承載力大。所述的內(nèi)層、外層間采用多個(gè)限位軸承連接，防止落魚(yú)。
通過(guò)外殼施加鉆壓，球鍵萬(wàn)向節(jié)之間沒(méi)有正壓力，減小了球鍵萬(wàn)向節(jié)之間的磨擦。用轉(zhuǎn)盤(pán)作動(dòng)力，動(dòng)力大，不受井深、排量、泵壓、鉆壓限制。不起下鉆的情況下，可變換鉆進(jìn)方式，既可造斜鉆進(jìn)，也可穩(wěn)斜鉆進(jìn)，提高生產(chǎn)效率。一個(gè)工具能適應(yīng)不同曲率半徑的井眼軌跡或在一趟鉆內(nèi)打出多個(gè)不同曲率半徑的井段。


圖1是本實(shí)用新型游銷到M點(diǎn)時(shí)的整體結(jié)構(gòu)原理圖，圖3至圖8是圖1的對(duì)應(yīng)位置橫截面圖，圖2是圖1的導(dǎo)軌展開(kāi)圖。
圖9是本實(shí)用新型游銷到A點(diǎn)時(shí)的局部放大圖，圖11是圖9的對(duì)應(yīng)位置內(nèi)花鍵橫截面圖，圖12是圖9的外花鍵橫截面圖，圖10是圖9的游銷導(dǎo)軌展開(kāi)圖。
圖13是本實(shí)用新型游銷到B點(diǎn)時(shí)的局部放大圖，圖15是圖13的對(duì)應(yīng)位置內(nèi)花鍵橫截面圖，圖16是圖13的外花鍵橫截面圖，圖14是圖13的游銷導(dǎo)軌展開(kāi)圖。
圖17是本實(shí)用新型游銷到L點(diǎn)時(shí)的局部放大圖，圖19是圖17的對(duì)應(yīng)位置內(nèi)花鍵橫截面圖，圖20是圖17的外花鍵橫截面圖，圖18是圖17的游銷導(dǎo)軌展開(kāi)圖。
圖21是本實(shí)用新型游銷到C點(diǎn)時(shí)的局部放大圖，圖23是圖21的對(duì)應(yīng)位置內(nèi)花鍵橫截面圖，圖24是圖21的外花鍵橫截面圖，圖22是圖21的游銷導(dǎo)軌展開(kāi)圖。
圖25是本實(shí)用新型游銷到D點(diǎn)時(shí)的局部放大圖，圖27是圖25的對(duì)應(yīng)位置內(nèi)花鍵橫截面圖，圖28是圖25的外花鍵橫截面圖，圖26是圖25的游銷導(dǎo)軌展開(kāi)圖。
圖29是本實(shí)用新型造斜鉆進(jìn)時(shí)彈簧片的工作狀態(tài)及排屑槽與彈簧片下固定端的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的工作原理及實(shí)施例可參見(jiàn)附圖在第1至第6頁(yè)附圖中，中上方為游銷導(dǎo)軌展開(kāi)圖，展開(kāi)圖右側(cè)的刻度尺表示對(duì)應(yīng)圓周上的角度值。附圖中1是上接頭，2是主動(dòng)軸，3是止推軸承，4是彈簧片，5是外殼，6是內(nèi)花鍵，7是外花鍵，8是游動(dòng)密封，9是游銷，10是導(dǎo)軌，11是從動(dòng)軸，12是內(nèi)六方，13是內(nèi)球鍵，14是密封圈，15是外球鍵，16是斜向器，17是限位軸承，18連接器，19是鉆頭接頭，20是密封總成，21是排屑槽，22是焊口。
圖9至圖12是上提鉆具游銷到A點(diǎn)時(shí)各部件的位置關(guān)系。
圖13至圖16是上提鉆具游銷由A點(diǎn)到B點(diǎn)，外花鍵7穿過(guò)內(nèi)花鍵6后各部件的位置關(guān)系。
圖17至圖20是上提鉆具游銷進(jìn)入L點(diǎn)時(shí)各部件的位置關(guān)系。
圖21至圖24是下放鉆具游銷在C點(diǎn)時(shí)各部件的位置關(guān)系，此時(shí)為穩(wěn)斜鉆進(jìn)狀態(tài)。
圖25至圖28是上提鉆具游銷在D點(diǎn)時(shí)各部件的位置關(guān)系，在此點(diǎn)定向下放鉆具后進(jìn)入造斜工作狀態(tài)。
如圖29所述外殼和彈簧片的下固定端采用焊接，22是焊口，外殼在彈簧片的下固定端的下方開(kāi)有排屑槽21，排屑槽沿軸向從彈簧片下固定端的下方貫通，可保證彈簧片在上端壓力消失時(shí)能順利復(fù)位而不被沉淀的鉆屑或其它固相卡住。
一種導(dǎo)軌花鍵定向鉆井工具，它包括外殼、主動(dòng)軸、游銷、游動(dòng)密封、彈簧片、從動(dòng)軸、軸承、球鍵萬(wàn)向節(jié)、斜向器；所述主動(dòng)軸外表有導(dǎo)軌，在其下部有內(nèi)六方，其內(nèi)部有供循環(huán)泥漿和游動(dòng)密封用的孔；所述的外殼內(nèi)壁上有一個(gè)固定的游銷；所述的從動(dòng)軸是一個(gè)外六方結(jié)構(gòu)，在其上固定有一組游動(dòng)密封；將外殼、軸承、斜向器和鉆頭接頭連接形成一個(gè)外層；將主動(dòng)軸、從動(dòng)軸、球鍵萬(wàn)向節(jié)、連接器和鉆頭接頭連接形成一個(gè)內(nèi)層；所述的主動(dòng)軸和從動(dòng)軸以六方結(jié)構(gòu)配合滑動(dòng)連接；所述主動(dòng)軸外表的導(dǎo)軌為游銷的導(dǎo)向滑道，在外層的下部安裝有一個(gè)斜向器；所述外殼內(nèi)壁有一個(gè)與游銷同相位的內(nèi)花鍵，主動(dòng)軸的外表上有一個(gè)外花鍵，導(dǎo)軌呈單向環(huán)島形通道，只有一個(gè)進(jìn)出口M，進(jìn)出口對(duì)面有兩個(gè)頂點(diǎn)L、D，通道由進(jìn)出口有一傾斜向下段MA，經(jīng)一平直向下段AB，又經(jīng)一傾斜向下段BL，又經(jīng)一傾斜向上段LC，又經(jīng)一傾斜向下段CD，又經(jīng)一平直向上段及一傾斜向上段DM，回到進(jìn)出口M；導(dǎo)軌內(nèi)設(shè)有游銷定位槽和定位點(diǎn)，滑道拐角為游銷運(yùn)動(dòng)方向限位轉(zhuǎn)角并為內(nèi)花鍵、外花鍵互穿準(zhǔn)確定向；所述內(nèi)花鍵、外花鍵相互穿過(guò)并交錯(cuò)重疊后游銷掛入游銷定位槽(圖21至圖24中C點(diǎn)-45°位置)中，內(nèi)層、外層為同步轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，游銷從導(dǎo)軌中移出，內(nèi)層、外層互為解脫狀態(tài)，內(nèi)花鍵、外花鍵錯(cuò)開(kāi)狀態(tài)可相互穿過(guò)，交錯(cuò)重疊狀態(tài)相互接觸面承載傳遞鉆壓。
所述導(dǎo)軌的形狀為，以導(dǎo)軌進(jìn)出口M為沿圓周起點(diǎn)0°，平直向下段AB在圓周的90°位置，一個(gè)頂點(diǎn)L回到圓周的0°位置，穩(wěn)斜鉆進(jìn)狀態(tài)游銷所在點(diǎn)C在圓周的-45°位置，另一個(gè)頂點(diǎn)D及平直向上段在圓周的-90°位置。
在外殼的上端有一個(gè)密封總成。在外殼的兩端所配的軸承為止推軸承。內(nèi)層、外層間有限位軸承。外殼和彈簧片的下固定端兩側(cè)采用焊接，外殼在彈簧片的下固定端的下方開(kāi)有排屑槽，排屑槽沿軸向從彈簧片下固定端的下方貫通，即彈簧片下固定端徑向至外殼有空間。
本實(shí)用新型由摘掛裝置、球鍵萬(wàn)向節(jié)、導(dǎo)向系統(tǒng)三大部分組成。
地面摘掛裝置由上接頭1、主動(dòng)軸2、內(nèi)六方12、從動(dòng)軸11(外六方)游動(dòng)密封8，游銷9、導(dǎo)軌10，內(nèi)花鍵6，外花鍵7等組成。
導(dǎo)向系統(tǒng)由鉆頭接頭1、止推軸承3、外殼5，彈簧片4、排屑槽21(見(jiàn)圖29)、斜向器16、下止推軸承組成。
如圖1至圖8將摘掛裝置、球鍵萬(wàn)向節(jié)、導(dǎo)向系統(tǒng)三大部分組裝成一體就是本實(shí)用新型。造斜鉆進(jìn)時(shí)、扭矩通過(guò)上接頭1、主動(dòng)軸2、內(nèi)六方12、從動(dòng)軸(外六方)11、球鍵萬(wàn)向節(jié)(內(nèi)、外球鍵13 15)、連接器18，鉆頭接頭19到鉆頭。鉆壓則通過(guò)上接頭1、上止推軸承3、外殼5、斜向器、下止推軸承加到鉆頭上。游動(dòng)密封8和密封圈14可保證泥漿正常循環(huán)。在上述過(guò)程中，由于主動(dòng)軸2上的內(nèi)六方12與從動(dòng)軸11(外六方)可沿軸向相對(duì)滑動(dòng)，鉆壓會(huì)壓縮彈簧片4(有四根見(jiàn)圖29)，彈簧片的上端被燕尾槽約束在外殼5上，只能軸向滑動(dòng)，彈簧片的下端兩側(cè)與外殼焊接，鉆壓迫使彈簧片中部突出帖緊井壁，其結(jié)果是外殼5不轉(zhuǎn)、與外殼5連接的斜向器16不轉(zhuǎn)，斜向器16會(huì)讓鉆頭始終朝著一個(gè)方向鉆進(jìn)，這就是造斜鉆進(jìn)。
這可以理解為把一個(gè)彎接頭分成了內(nèi)層和外層，內(nèi)層用來(lái)傳遞扭矩，外層用來(lái)控制導(dǎo)向。它有兩種工作狀態(tài)；內(nèi)、外層一起旋轉(zhuǎn)時(shí)為穩(wěn)斜鉆進(jìn)，內(nèi)層轉(zhuǎn)外層不轉(zhuǎn)時(shí)為造斜鉆進(jìn)，工作狀態(tài)可以通過(guò)上提下放鉆具來(lái)轉(zhuǎn)換。
如導(dǎo)軌示意圖所示，主動(dòng)軸外表的導(dǎo)軌為游銷導(dǎo)向，它呈單向環(huán)島形通道，只有一個(gè)口進(jìn)出，導(dǎo)軌內(nèi)設(shè)有游銷滑道、定位槽和定位點(diǎn)，滑道拐角為游銷運(yùn)動(dòng)方向限位轉(zhuǎn)角并為內(nèi)、外花鍵互穿準(zhǔn)確定向，當(dāng)游銷、內(nèi)花鍵、外花鍵同處于0°時(shí)，內(nèi)、外花鍵處于可穿過(guò)相位，另外兩個(gè)可穿過(guò)相位為±90°；所述的游銷掛入游銷定位槽C中，內(nèi)、外層為同步轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，游銷從導(dǎo)軌中移出，內(nèi)、外層互為解脫狀態(tài)。如果要將造斜鉆進(jìn)變?yōu)榉€(wěn)斜鉆進(jìn)則先停鉆，上提鉆具，彈簧片回位，在自重和泵壓的作用下，主動(dòng)軸和導(dǎo)軌上行，與外殼一體的游銷由M點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌，到A點(diǎn)時(shí)，內(nèi)花鍵7與外花鍵6同處于90°，A到B為一直線，游銷到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，外花鍵穿過(guò)內(nèi)花鍵，游銷到L點(diǎn)時(shí)鉆頭離開(kāi)井底，再下放鉆具使游銷進(jìn)到定位槽C點(diǎn)-45°時(shí)，外花鍵不能通過(guò)內(nèi)花鍵，受到內(nèi)花鍵支撐(不到原方入)，受游銷和導(dǎo)軌相互約束，外殼和主動(dòng)軸不能相對(duì)旋轉(zhuǎn)。再打鉆時(shí)主動(dòng)軸上的導(dǎo)軌會(huì)帶著游銷旋轉(zhuǎn)，游銷是固定在外殼上的，外殼也一起旋轉(zhuǎn)，斜向器也轉(zhuǎn)，這時(shí)的斜向器是360度導(dǎo)向，結(jié)果是使井徑擴(kuò)大，這就是穩(wěn)斜鉆進(jìn)。這時(shí)的鉆壓是通過(guò)主動(dòng)軸、外花鍵、內(nèi)花鍵、外殼加到鉆頭的。由于穩(wěn)斜鉆進(jìn)時(shí)摘掛裝置變長(zhǎng)了，不到原方入，這是判定是否掛上的唯一條件。要將穩(wěn)斜鉆進(jìn)變?yōu)樵煨便@進(jìn)，則需要將游銷從導(dǎo)軌中移出，方法是上提鉆具游銷到D(-90°)點(diǎn)，設(shè)此時(shí)測(cè)得斜向器的方位為N°，再下放鉆具游銷由D點(diǎn)回到M點(diǎn)(方入有變化)，此時(shí)的方位是N°-(90°+外殼多旋轉(zhuǎn)一個(gè)游銷半徑角度數(shù))，本實(shí)用新型為N°-105°，因?yàn)殂@頭先接觸井底后游銷才離開(kāi)D點(diǎn)，導(dǎo)軌迫使游銷(外殼和斜向器)回到N°-105°，在游銷剛脫離導(dǎo)軌彈簧片就撐住井壁了，先加1-2噸鉆壓確保彈簧片被壓實(shí)，再啟動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)即可進(jìn)行造斜鉆進(jìn)，這時(shí)的造斜方位是(N-105)度。每提放一次鉆具，工具的工作狀態(tài)就改變一次，判斷工具的工作狀態(tài)的唯一方法是量方入。不管游銷位置如何，游動(dòng)密封8和密封圈14均保證系統(tǒng)密封，循環(huán)正常。所述的內(nèi)層、外層間采用多個(gè)限位軸承連接，當(dāng)內(nèi)層被扭斷時(shí)，受限位軸承的限制，落魚(yú)被約束在外殼內(nèi)，井下不會(huì)有落魚(yú)。
所述的游銷與內(nèi)花鍵同相位；所述的游銷在導(dǎo)軌內(nèi)每進(jìn)出一次，在導(dǎo)軌的引導(dǎo)下，外花鍵要完成以下幾個(gè)程序1、外花鍵上行在90°時(shí)穿過(guò)內(nèi)花鍵；2、外花鍵下行在-45°處壓住內(nèi)花鍵；3、上行至-90°時(shí)再向下行穿過(guò)內(nèi)花鍵而復(fù)位；所述的游銷在導(dǎo)軌內(nèi)-45°處的定位槽中，外花鍵壓住內(nèi)花鍵時(shí)，為穩(wěn)斜鉆進(jìn)狀態(tài)，相互間的壓力就是鉆壓，游銷從導(dǎo)軌中移出為造斜鉆進(jìn)狀態(tài)。
它采用游動(dòng)密封和外層兩端密封。在導(dǎo)軌的控制下，主動(dòng)軸上的外花健可以上、下穿過(guò)外殼內(nèi)壁的內(nèi)花鍵，主動(dòng)軸上的外花鍵可以壓住外殼上的內(nèi)花鍵并能承受鉆壓，當(dāng)主動(dòng)軸上的外花鍵壓住外殼上的內(nèi)花鍵時(shí)游銷正好處于導(dǎo)軌定位槽中，此時(shí)為穩(wěn)斜鉆進(jìn)狀態(tài)。當(dāng)游銷從導(dǎo)軌中移出時(shí)為造斜鉆進(jìn)狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種導(dǎo)軌花鍵定向鉆井工具，它包括外殼、主動(dòng)軸、游銷、游動(dòng)密封、彈簧片、從動(dòng)軸、軸承、球鍵萬(wàn)向節(jié)、斜向器；所述主動(dòng)軸外表有導(dǎo)軌，在其下部有內(nèi)六方，其內(nèi)部有供循環(huán)泥漿和游動(dòng)密封用的孔；所述的外殼內(nèi)壁上有一個(gè)固定的游銷；所述的從動(dòng)軸是一個(gè)外六方結(jié)構(gòu)，在其上固定有一組游動(dòng)密封；將外殼、軸承、斜向器和鉆頭接頭連接形成一個(gè)外層；將主動(dòng)軸、從動(dòng)軸、球鍵萬(wàn)向節(jié)、連接器和鉆頭接頭連接形成一個(gè)內(nèi)層；所述的主動(dòng)軸和從動(dòng)軸以六方結(jié)構(gòu)配合滑動(dòng)連接；所述主動(dòng)軸外表的導(dǎo)軌為游銷的導(dǎo)向滑道，在外層的下部安裝有一個(gè)斜向器；其特征在于所述外殼內(nèi)壁有一個(gè)與游銷同相位的內(nèi)花鍵，主動(dòng)軸的外表上有一個(gè)外花鍵，導(dǎo)軌呈單向環(huán)島形通道，只有一個(gè)進(jìn)出口，進(jìn)出口對(duì)面有兩個(gè)頂點(diǎn)，通道由進(jìn)出口有一傾斜向下段，經(jīng)一平直向下段，又經(jīng)一傾斜向下段，又經(jīng)一傾斜向上段，又經(jīng)一傾斜向下段，又經(jīng)一平直向上段及一傾斜向上段，回到進(jìn)出口；導(dǎo)軌內(nèi)設(shè)有游銷定位槽和定位點(diǎn)，滑道拐角為游銷運(yùn)動(dòng)方向限位轉(zhuǎn)角并為內(nèi)花鍵、外花鍵互穿準(zhǔn)確定向；所述內(nèi)花鍵、外花鍵相互穿過(guò)并交錯(cuò)重疊后游銷掛入游銷定位槽中，內(nèi)層、外層為同步轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，游銷從導(dǎo)軌中移出，內(nèi)層、外層互為解脫狀態(tài)，內(nèi)花鍵、外花鍵錯(cuò)開(kāi)狀態(tài)可相互穿過(guò)，交錯(cuò)重疊狀態(tài)相互接觸面承載傳遞鉆壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)軌花鍵定向鉆井工具，其特征在于所述導(dǎo)軌的形狀為，以導(dǎo)軌進(jìn)出口為沿圓周起點(diǎn)0°，平直向下段在圓周的90°位置，一個(gè)頂點(diǎn)回到圓周的0°位置，穩(wěn)斜鉆進(jìn)狀態(tài)游銷所在點(diǎn)在圓周的-45°位置，另一個(gè)頂點(diǎn)及平直向上段在圓周的-90°位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)軌花鍵定向鉆井工具，其特征在于在外殼的上端有一個(gè)密封總成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)軌花鍵定向鉆井工具，其特征在于在外殼的兩端所配的軸承為止推軸承。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)軌花鍵定向鉆井工具，其特征在于內(nèi)層、外層間有限位軸承。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)軌花鍵定向鉆井工具，其特征在于外殼和彈簧片的下固定端兩側(cè)采用焊接，外殼在彈簧片的下固定端的下方開(kāi)有排屑槽，排屑槽沿軸向從彈簧片下固定端的下方貫通，即彈簧片下固定端徑向至外殼有空間。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種導(dǎo)軌花鍵定向鉆井工具，它包括外殼、主動(dòng)軸、游銷、游動(dòng)密封、彈簧片、從動(dòng)軸、軸承、球鍵萬(wàn)向節(jié)、斜向器；所述主動(dòng)軸外表有導(dǎo)軌，所述外殼內(nèi)壁有一個(gè)與游銷同相位的內(nèi)花鍵，主動(dòng)軸的外表上有一個(gè)外花鍵，導(dǎo)軌呈單向環(huán)島形通道，只有一個(gè)進(jìn)出口；內(nèi)花鍵、外花鍵錯(cuò)開(kāi)狀態(tài)可相互穿過(guò)，交錯(cuò)重疊狀態(tài)相互接觸面承載傳遞鉆壓。本實(shí)用新型用轉(zhuǎn)盤(pán)作動(dòng)力，可替代螺桿鉆具，該工具有兩種工作狀態(tài)既造斜鉆進(jìn)狀態(tài)和穩(wěn)斜鉆進(jìn)狀態(tài)，工作狀態(tài)可通過(guò)上提下放鉆具來(lái)轉(zhuǎn)換，操作準(zhǔn)確方便，狀態(tài)直觀，不需人工對(duì)角度。本實(shí)用新型能承受更大的扭矩，它長(zhǎng)度短，適應(yīng)更小的轉(zhuǎn)彎曲率半徑。
文檔編號(hào)E21B7/04GK2825915SQ200520016090
公開(kāi)日2006年10月11日 申請(qǐng)日期2005年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月19日
發(fā)明者杜莉婷, 杜炊 申請(qǐng)人:杜炊