專利名稱：一種單卡瓦雙作用非循環(huán)坐封導(dǎo)斜器懸掛工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于油氣井套管內(nèi)開窗側(cè)鉆時，固定導(dǎo)斜器的單卡瓦雙作用非循環(huán)坐封導(dǎo)斜器懸掛工具。
背景技術(shù)：
套管開窗側(cè)鉆技術(shù)是近幾年發(fā)展起來的一項新技術(shù)，主要用于解決油田老區(qū)塊上套損井、變形井和事故井使之恢復(fù)產(chǎn)能，也是油田中后期降低成本增產(chǎn)原油(開發(fā)剩余油氣藏)的重要措施之一。套管開窗側(cè)鉆技術(shù)的核心是要有可靠的高效率的開窗工具，而懸掛坐封工具又是套管開窗工具的最為重要的部件之一。目前國內(nèi)開窗側(cè)鉆用的比較好的液壓懸掛坐封器大都是雙卡瓦單作用循環(huán)坐封式的，這樣的工具具有坐封可靠、操作簡單、施工周期短的優(yōu)點，但是兩組卡瓦使得工具結(jié)構(gòu)加長，增加了井下事故率和制造成本；同時，由于在坐封過程中不能循環(huán)洗井，當(dāng)遇到套管內(nèi)有鐵銹、沉沙等雜質(zhì)時，使工具坐封不可靠，甚至無法完成坐封懸掛，增加了作業(yè)周期。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了達到液壓懸掛工具軸向和周向固定導(dǎo)斜器的功能，具有清除套管內(nèi)部鐵銹及沉沙等雜質(zhì)的作用，實現(xiàn)非循環(huán)坐封，且具有全液壓驅(qū)動、坐封可靠、操作簡單、施工周期短的特點，能夠滿足開窗側(cè)鉆工具結(jié)構(gòu)的要求，特提供一種單卡瓦雙作用非循環(huán)坐封導(dǎo)斜器懸掛工具。為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種單卡瓦雙作用非循環(huán)坐封導(dǎo)斜器懸掛工具，是由上接頭、濾網(wǎng)、封堵球、上缸體、限位馬牙、活塞、卡瓦本體、硬質(zhì)合金齒、 卡瓦座、下缸體、防堵滑套、鋼球、下接頭、0形密封圈組成。其結(jié)構(gòu)特征是將上接頭與上缸體用螺紋連接，再將上缸體與下缸體用螺紋連接，并用防松螺釘定位；將限位馬牙與活塞用螺紋連接，再將活塞與下接頭用螺紋連接，這兩個連接體之間用兩個剪釘連接；在卡瓦本體和下缸體之間設(shè)置有卡瓦座；在上接頭的180°平面內(nèi)加工有兩個坐封通道，在上接頭的另一個180°平面內(nèi)加工有兩個循環(huán)通道，坐封通道和循環(huán)通道成“十”字交叉形，坐封通道口設(shè)置有濾網(wǎng)，循環(huán)通道上部錐形口用以放置封堵球；防堵滑套懸掛在活塞下端口，在下接頭內(nèi)設(shè)置一個鋼球；四片卡瓦本體對稱的安裝在活塞斜面的“T”形槽上；上缸體與限位馬牙間用單向馬牙扣連接。活塞和上缸體之間設(shè)置有第一 0形密封圈；活塞和下缸體之間設(shè)置有兩組0形密封圈，上部為第二 0形密封圈，下部為第三0形密封圈；下缸體和下接頭之間設(shè)置有第四0形密封圈；防堵滑套和下接頭之間設(shè)置有第五0形密封圈。上述的四片卡瓦本體，每片卡瓦本體表面都鑲嵌有17顆硬質(zhì)合金齒卡瓦本體中間鑲有9顆硬質(zhì)合金齒，起軸向固定作用，中間的9顆安裝時垂直卡瓦本體弧面向下偏轉(zhuǎn) 5° ；卡瓦本體上面鑲有4顆硬質(zhì)合金齒，下面鑲有4顆硬質(zhì)合金齒，這8顆齒起周向固定作用，上下各4顆齒沿卡瓦本體的弧面逆時針偏轉(zhuǎn)5°。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較，具有以下有益效果(1)本工具單組卡瓦能夠同時起軸向和周向固定導(dǎo)斜器的作用，簡化了工具結(jié)構(gòu)，節(jié)約了制造成本，降低了井下事故率；(2) 具有液壓側(cè)鉆工具坐封可靠、操作簡單、施工周期短的特點；(3)本工具可在側(cè)鉆工具下到開窗點后循環(huán)洗井，清除套管內(nèi)部鐵銹、沉沙等雜質(zhì)，增加了液壓懸掛坐封工具的可靠性； (4)本單卡瓦雙作用非循環(huán)坐封導(dǎo)斜器懸掛工具在20 25Mpa的泵壓下完成坐封懸掛，能承受30T的軸向坐封力。


圖1為本發(fā)明單卡瓦雙作用非循環(huán)坐封導(dǎo)斜器懸掛工具的結(jié)構(gòu)示意圖
圖中1 一上接頭，2—濾網(wǎng)，3—封堵球，4一上缸體，5—限位馬牙，6—第一 0型密封圈， 7—活塞，8—硬質(zhì)合金齒，9一卡瓦本體，10—卡瓦座，11 一第二 0型密封圈，12—防松螺釘， 13—下缸體，14一第三0型密封圈，15—第四0型密封圈，16—防堵滑套，17—第五0型密封圈，18—鋼球，19一剪釘，20—下接頭。圖2為本懸掛工具卡瓦本體的布齒結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2的俯視圖。圖4為本懸掛工具上接頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為圖4的左視圖。
具體實施例方式按照圖1將各零部件組裝好，整個工具通過上接頭1的螺紋扣與導(dǎo)斜器、投送桿等連接，然后下井，在工具下井過程中防堵滑套16可防止套管內(nèi)液體倒吸使鋼球18堵塞工具內(nèi)部通道，當(dāng)工具下到預(yù)定的側(cè)鉆位置時，開啟鉆井泵，鉆井液進入上接頭1的環(huán)空，從上接頭1的循環(huán)通道流出，完成循環(huán)洗井，清除套管內(nèi)部鐵銹等雜質(zhì)，同時上接頭1坐封通道口的濾網(wǎng)2可防止鐵銹等雜質(zhì)隨鉆井液進入工具內(nèi)腔；洗井結(jié)束后從井口投入封堵球3，封堵球3到達上接頭1環(huán)空內(nèi)堵死循環(huán)通道，此時鉆井液通過上接頭1的坐封通道進入到下部工具的環(huán)空內(nèi)，由于下接頭20內(nèi)腔設(shè)置有鋼球18，鉆井液不能從下接頭20流出循環(huán)，從而形成憋壓；此時鉆井液進入到達活塞7的上端面及下接頭20的上端面形成兩個高壓腔， 當(dāng)鉆井液在兩個液缸的壓力達到可以剪斷剪釘19的壓力時，限位馬牙5—活塞7—下接頭 20在兩個液缸的推力下，剪斷剪釘19向下移動，四片卡瓦本體9在活塞7的推動下，沿“T” 形槽逐漸向外撐開，使卡瓦本體9上的硬質(zhì)合金齒8與套管內(nèi)壁接觸，并被壓入套管壁，達到軸向和周向固定；此時由于限位馬牙5只能單向運動，起自鎖作用，卡瓦本體9上的硬質(zhì)合金齒8完全吃入套管壁且不回縮，這樣就達到了坐封固定導(dǎo)斜器的目的。
權(quán)利要求
1.一種單卡瓦雙作用非循環(huán)坐封導(dǎo)斜器懸掛工具，由上接頭、濾網(wǎng)、封堵球、上缸體、限位馬牙、活塞、卡瓦本體、硬質(zhì)合金齒、卡瓦座、下缸體、防堵滑套、鋼球、下接頭、0形密封圈組成，其特征是上接頭(1)與上缸體(4)用螺紋連接，再將上缸體(4)與下缸體(13)用螺紋連接，并用防松螺釘(12)定位；將限位馬牙(5)與活塞(7)用螺紋連接，再將活塞(7)與下接頭(20)用螺紋連接，這兩個連接體之間用兩個剪釘(19)連接；在卡瓦本體(9)和下缸體(13)之間設(shè)置有卡瓦座(10)；在上接頭(1)內(nèi)分別加工有坐封通道和循環(huán)通道，坐封通道口設(shè)置有濾網(wǎng)(2)；防堵滑套(16)懸掛在活塞(7)下端口，在下接頭(20)內(nèi)設(shè)置一個鋼球(18);四片卡瓦本體(9)對稱的安裝在活塞(7)斜面的“T”形槽上；上缸體(4)與限位馬牙(5)間用單向馬牙扣連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單卡瓦雙作用非循環(huán)坐封導(dǎo)斜器懸掛工具，其特征是上述的四片卡瓦本體(9)，每片卡瓦本體(9)表面都鑲嵌有17顆硬質(zhì)合金齒(8)，卡瓦本體(9) 中間鑲有9顆硬質(zhì)合金齒(8)，中間的9顆齒安裝時垂直卡瓦本體(9)弧面向下偏轉(zhuǎn)5° ； 卡瓦本體(9)上面鑲有4顆硬質(zhì)合金齒(8)，下面鑲有4顆硬質(zhì)合金齒(8)，上下各4顆齒沿卡瓦本體(9)的弧面逆時針偏轉(zhuǎn)5°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單卡瓦雙作用非循環(huán)坐封導(dǎo)斜器懸掛工具，其特征是在上接頭(1)的180°平面內(nèi)加工有兩個坐封通道，在上接頭(1)的另一個180°平面內(nèi)加工有兩個循環(huán)通道，坐封通道和循環(huán)通道成“十”字交叉形，坐封通道口設(shè)置有濾網(wǎng)(2)，循環(huán)通道上部錐形口用以放置封堵球(3 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單卡瓦雙作用非循環(huán)坐封導(dǎo)斜器懸掛工具，其特征是活塞 (7)和上缸體(4)之間設(shè)置有第一 0形密封圈(6);活塞(7)和下缸體(13)之間設(shè)置有兩組 0形密封圈，上部為第二 0形密封圈(11 )，下部為第三0形密封圈(14);下缸體(13)和下接頭(20)之間設(shè)置有第四0形密封圈(15)；限球套(16)和下接頭(20)之間設(shè)置有第五0形密封圈(17)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于油氣井套管內(nèi)開窗側(cè)鉆時，固定導(dǎo)斜器的單卡瓦雙作用非循環(huán)坐封導(dǎo)斜器懸掛工具。其技術(shù)方案上接頭、上缸體、下缸體依次用螺紋連接，上缸體與下缸體之間用防松螺釘定位；將限位馬牙與活塞、下接頭依次用螺紋連接，這兩部分之間用兩個剪釘連接；在上接頭坐封通道口設(shè)置濾網(wǎng)，防堵滑套懸掛在活塞下端口，在下接頭內(nèi)設(shè)置一個鋼球；四片卡瓦本體對稱的安裝在活塞斜面的“T”形槽上，卡瓦本體上鑲嵌有硬質(zhì)合金齒；上缸體與限位馬牙間用單向馬牙扣連接。本懸掛工具操作簡單、坐封可靠、施工周期短、降低了井下事故率；其在20～25Mpa的泵壓下完成坐封懸掛，能承受30T的軸向坐封力，用于鉆井作業(yè)開窗側(cè)鉆。
文檔編號E21B23/00GK102367727SQ20111035522
公開日2012年3月7日 申請日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者馮文榮, 孔春巖, 張德榮, 鐘琳 申請人:西南石油大學(xué)