專利名稱：一種雙卡瓦單作用液壓坐封導(dǎo)斜器懸掛工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種用于油氣井套管內(nèi)開窗側(cè)鉆時，固定定向?qū)逼鞯碾p卡瓦單作用液壓坐封導(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)展起來的ー項(xiàng)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)剰余油氣藏)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工具之一。目前國內(nèi)開窗側(cè)鉆用的液壓導(dǎo)斜器懸掛工具大都是單液缸或雙液缸加壓、單卡瓦雙作用坐封式的，特別是在小井眼開窗側(cè)鉆井中，受井眼尺寸的限制，這樣的工具結(jié)構(gòu)提供的液壓坐封力不夠大，卡瓦牙吃入套管壁不夠深，致使坐掛不可靠，在小井眼開窗過程中容易出現(xiàn)導(dǎo)斜器滑動或者轉(zhuǎn)向，常導(dǎo)致開窗側(cè)鉆失敗。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了達(dá)到液壓坐封器軸向和周向固定導(dǎo)斜器的功能，設(shè)計(jì)改進(jìn)ー種全液壓驅(qū)動、三缸聯(lián)動加壓、雙卡瓦坐封的液壓坐封器，且具有坐封可靠、操作簡單、施工周期短的特點(diǎn)，滿足小井眼開窗側(cè)鉆工具結(jié)構(gòu)的要求，特提供一種雙卡瓦單作用液壓坐封導(dǎo)斜器懸掛工具。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案ー種雙卡瓦單作用液壓坐封導(dǎo)斜器懸掛工具，是由上缸體、限位馬牙、上活塞、上卡瓦、上卡瓦座、中缸體、下活塞、下卡瓦、下卡瓦座、下缸體、限球套、鋼球、彈簧、缸體接頭、O形密封圈組成。其結(jié)構(gòu)特征是上缸體與中缸體用螺紋連接，并用第一防松螺釘定位，再將中缸體與下缸體用螺紋連接，并用第ニ防松螺釘定位；將限位馬牙與上活塞用螺紋連接，上活塞與下活塞用螺紋連接，再將下活塞與缸體接頭用螺紋連接，這兩個連接體之間用ー個剪釘連接；限球套懸掛在下活塞下端ロ，彈簧固定在缸體接頭內(nèi)，在限球套與彈簧間設(shè)置一個鋼球；四片上卡瓦対稱的安裝在上活塞斜面的“T”形槽上；四片下卡瓦対稱的安裝在下活塞斜面的“T”形槽上；上缸體與限位馬牙間用單向馬牙扣連接；上卡瓦與中缸體之間設(shè)有上卡瓦座，下卡瓦與下缸體之間設(shè)有下卡瓦座；上活塞和上缸體之間設(shè)置有第一 O形密封圈；上活塞和中缸體之間設(shè)置有兩組O形密封圈，上部為第ニO形密封圈，下部為第三O形密封圈；下活塞和中缸體之間設(shè)置有第四O形密封圈；下活塞和下缸體之間設(shè)置有兩組O形密封圈，上部為第五O形密封圏，下部為第六O形密封圈；下缸體和缸體接頭之間設(shè)置有兩組O形密封圏，上部為第七O形密封圈，下部為第八O形密封圈；限球套和缸體接頭之間設(shè)置有第九O形密封圏。上述的四片上卡瓦，都是一體式卡瓦，即卡瓦牙是在卡瓦本體上銑出來的。每片卡瓦本體表面加工有10 16條等間距的縱向鋸齒形牙齒，起軸向固定導(dǎo)斜器的作用，上卡瓦表面開有一道“V”形槽，將上卡瓦牙分為兩段，以便于吃入套管壁；上述的四片下卡瓦，也是一體式卡瓦，每片卡瓦本體表面加工有4 6條等間距的橫向鋸齒形牙齒，起周向固定導(dǎo)斜器的作用，下卡瓦表面開有兩道“V”形槽，將下卡瓦牙分為三段，以便于吃入套管壁。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)比較，具有以下有益效果(1)本雙卡瓦液壓導(dǎo)斜器懸掛工具在20 25Mpa的泵壓下完成坐封懸掛，能承受30T 45T的軸向坐封壓カ；(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(diǎn)；(3)適合于各種尺寸的套管開窗側(cè)鉆井。

圖I為本實(shí)用新型雙卡瓦單作用液壓坐封導(dǎo)斜器懸掛工具的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I—缸體接頭，2—剪釘，3—彈簧，4ー鋼球，5—限球套，6—第八O型密封圏， 7—下缸體，8—下活塞，9一第二防松螺釘，10—第五O型密封圏，11 一下卡瓦座，12—下卡瓦，13—上活塞，14一第一防松螺釘，15 —中缸體，16—上卡瓦座，17—上卡瓦，18—第一 O型密封圏，19ー上缸體，20 —限位馬牙，21—第二 O型密封圏，22—第三O型密封圏，23—第四O型密封圏，24—第六O型密封圏，25—第七O型密封圏，26—第九O型密封圏。圖2為本懸掛工具上卡瓦結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2的俯視圖。圖4為本懸掛工具下卡瓦結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為圖4的俯視圖。
具體實(shí)施方式
按照圖I將各零部件組裝好，整個工具通過上缸體19的螺紋扣與導(dǎo)斜器連接，然后下井；當(dāng)工具下到預(yù)定的開窗位置時，開啟鉆井泵，鉆井液從工具的環(huán)空進(jìn)入到達(dá)限球套5的節(jié)流孔，從限球套5的節(jié)流孔流出，并在限球套5節(jié)流孔的上下面形成一個壓差P，推動限球套5向下移動，進(jìn)而限球套5的圓錐面與鋼球4接觸，并繼續(xù)下移壓縮彈簧3憋壓；此時鉆井液進(jìn)入到達(dá)上活塞13的上端面、下活塞8的上端面及缸體接頭I的上端面形成三個高壓腔，當(dāng)鉆井液在三個液缸內(nèi)產(chǎn)生的壓カ達(dá)到可以剪斷剪釘2的壓カ吋，限位馬牙20—上活塞13—下活塞8—缸體接頭I在三個液缸的推力下，剪斷剪釘2向下移動，四片上卡瓦17和四片下卡瓦12在上活塞13與下活塞8的推動下沿“T”形槽逐漸向外撐開，吃入套管內(nèi)壁，達(dá)到軸向和周向固定；此時由于限位馬牙20只能單向運(yùn)動，不能回到原來的位置，起自鎖作用，上卡瓦17與下卡瓦12完全吃入套管壁且不回縮，這樣就達(dá)到了坐封固定導(dǎo)斜器的目的。
權(quán)利要求1.ー種雙卡瓦單作用液壓坐封導(dǎo)斜器懸掛工具，由上缸體、限位馬牙、上活塞、上卡瓦、上卡瓦座、中缸體、下活塞、下卡瓦、下卡瓦座、下缸體、限球套、鋼球、彈簧、缸體接頭、O形密封圈組成；其特征是上缸體(19)與中缸體(15)用螺紋連接，用第一防松螺釘(14)定位，再將中缸體(15)與下缸體(7)用螺紋連接，并用第二防松螺釘(9)定位；將限位馬牙(20)與上活塞(13)用螺紋連接，上活塞(13)與下活塞(8)用螺紋連接，再將下活塞(8)與缸體接頭(I)用螺紋連接，這兩個連接體之間用ー個剪釘(2)連接；限球套(5)懸掛在下活塞(8)下端ロ，彈簧(3)固定在缸體接頭(I)內(nèi)，在限球套(5)與彈簧(3)間設(shè)置一個鋼球(4);四片上卡瓦(17)対稱的安裝在上活塞(13)斜面的“T”形槽上；四片下卡瓦(12)対稱的安裝在下活塞(8)斜面的“ T”形槽上；上缸體(18)與限位馬牙(19)間用單向馬牙扣連接；上卡瓦(17)與中缸體(15)之間設(shè)有上卡瓦座(16)，下卡瓦(12)與下缸體(7)之間設(shè)有下卡瓦座(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙卡瓦單作用液壓坐封導(dǎo)斜器懸掛工具，其特征是上述的四片上卡瓦(17)都是一體式卡瓦，即卡瓦牙是在卡瓦本體上銑出來的，每片上卡瓦(17)本體表面加工有10 16條等間距的縱向鋸齒形牙齒，上卡瓦(17)表面開有一道“V”形槽，將上卡瓦牙分為兩段。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙卡瓦單作用液壓坐封導(dǎo)斜器懸掛工具，其特征是上述的四片下卡瓦(12)都是一體式卡瓦，即卡瓦牙是在卡瓦本體上銑出來的，每片下卡瓦(12)本體表面加工有4 6條等間距的橫向鋸齒形牙齒，下卡瓦(12)表面開有兩道“V”形槽，將下卡瓦牙分為三段。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙卡瓦單作用液壓坐封導(dǎo)斜器懸掛工具，其特征是上活塞(13)和上缸體(19)之間設(shè)置有第一 O形密封圈(18);上活塞(13)和中缸體(15)之間設(shè)置有兩組O形密封圈，上部為第ニ O形密封圈(21)，下部為第三O形密封圈(22);下活塞(8)和中缸體(15)之間設(shè)置有第四O形密封圈(23);下活塞(8)和下缸體(7)之間設(shè)置有兩組O形密封圈，上部為第五O形密封圈(10)，下部為第六O形密封圈(24);下缸體(7)和缸體接頭(I)之間設(shè)置有兩組O形密封圈，上部為第七O形密封圈(25)，下部為第八O形密封圈(6)；限球套(5)和缸體接頭(I)之間設(shè)置有第九O形密封圈(26)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于油氣井套管內(nèi)開窗側(cè)鉆時，固定導(dǎo)斜器的雙卡瓦單作用液壓坐封導(dǎo)斜器懸掛工具。其技術(shù)方案上缸體與中缸體、下缸體依次用螺紋連接，并用防松螺釘定位；將限位馬牙與上活塞、下活塞、缸體接頭依次用螺紋連接，這兩部分之間用一個剪釘連接；限球套懸掛在下活塞下端口，彈簧固定在缸體接頭內(nèi)，在限球套與彈簧間設(shè)置一個鋼球；四片上卡瓦對稱的安裝在上活塞斜面的“T”形槽上；四片下卡瓦對稱的安裝在下活塞斜面的“T”形槽上；上缸體與限位馬牙間用單向馬牙扣連接。本工具采用三缸聯(lián)動加壓、雙卡瓦坐封結(jié)構(gòu)，使坐封更加可靠；其在20～25MPa的泵壓下完成坐封，能承受30～45T的軸向坐封力，用于鉆井作業(yè)開窗側(cè)鉆。
文檔編號E21B23/00GK202451091SQ201120509109
公開日2012年9月26日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9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)