一種水平井鉆壓控制工具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專利涉及水平井修井領(lǐng)域，尤其涉及一種水平鉆壓控制工具。
【背景技術(shù)】
[0002]目前還無專門的用于水平井鉆銑作業(yè)鉆壓控制的井下工具，傳統(tǒng)的鉆壓施加方式明顯具有鉆壓大小不可知、不可量度，地面不易精確操作等缺點(diǎn)。水平井鉆銑工藝技術(shù)中，水平井筒軸向鉆壓的施加是一個(gè)難題，目前，水平井筒軸向鉆壓的施加主要靠上部鉆具重量，此種傳統(tǒng)鉆壓施加方式具有明顯的缺點(diǎn):
其一、加壓大小不可量度。由于水平井筒的存在，地面垂直施加的鉆壓在轉(zhuǎn)化為井底水平推力的過程中，往往要克服管柱與套管內(nèi)壁的摩擦力、管柱軸向壓縮變形、管柱彎曲或屈曲變形等，傳遞至被鉆銑物或被打撈物時(shí)，其大小不可知且不可量度。
[0003]水平井軸向鉆壓的大小在鉆銑工藝技術(shù)中十分重要，鉆壓的大小直接影響鉆磨、套銑的效率，鉆頭、磨鞋、銑鞋的壽命，磨屑、鉆屑的尺寸。
[0004]其二、地面不易操作。傳統(tǒng)鉆壓施加方式中，井底鉆壓的大小通過地面的送鉆量來控制，而水平井筒中管柱復(fù)雜的力學(xué)特征使得這種控制方式不可靠，往往不能得到預(yù)想的鉆壓，盲目在井口施加太大的垂向鉆壓，會(huì)造成憋泵、被鉆銑物下移、損壞工具等情況發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服加壓大小不可量度，地面操作不易的問題，本發(fā)明提供一種水平鉆壓控制工具，其能提供穩(wěn)定連續(xù)、大小可知、可調(diào)控的鉆壓。當(dāng)推動(dòng)芯軸和下接頭沿工具軸向移動(dòng)，工具中的限位機(jī)構(gòu)限制芯軸沿其軸向移動(dòng)的距離，從而給下接頭提供一個(gè)穩(wěn)定連續(xù)的、由下接頭沿其軸向移動(dòng)距離控制的鉆壓。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案:
一種水平鉆壓控制工具，包括上接頭，上接頭固定連接有外筒，所述外筒的另一端固定連接有擋蓋；
所述上接頭內(nèi)部設(shè)置有芯軸，所述芯軸的一端延伸出擋蓋與位于擋蓋下端的下接頭固定連接，所述芯軸的外表面與上接頭的內(nèi)表面、擋蓋的內(nèi)表面密封接觸；
所述外筒上設(shè)置的臺(tái)階和芯軸上的限位凸板密封接觸，限位凸板、臺(tái)階和上接頭之間形成的空腔為進(jìn)液腔，所述進(jìn)液腔與設(shè)置在芯軸上設(shè)置的水眼導(dǎo)通，所述外筒、限位凸板和擋蓋之間形成的空腔為復(fù)位腔；
所述擋蓋的第一端面上固定連接有彈簧，彈簧的另一端連接在限位凸板的下端面上。
[0007]所述芯軸的外表面和上接頭的內(nèi)表面的橫截面為正六邊形，可相互滑動(dòng)。
[0008]擋蓋的內(nèi)表面和芯軸的外表面的橫截面均為正六邊形，可相互滑動(dòng)。
[0009]所述上接頭與芯軸之間通過密封圈密封連接。
[0010]所述上接頭與外筒通過左旋非錐度螺紋連接，外筒和擋蓋通過左旋非錐度螺紋連接。
[0011]本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明在此用于水平井鉆銑作業(yè)的一種水平鉆壓控制工具中設(shè)置了復(fù)位腔，當(dāng)推動(dòng)芯軸和下接頭沿工具軸向移動(dòng)，工具中的限位凸板限制芯軸沿其軸向移動(dòng)的距離，從而給下接頭提供一個(gè)穩(wěn)定連續(xù)的、由下接頭沿其軸向移動(dòng)距離控制的鉆壓。
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
【附圖說明】
[0013]圖1是水平井鉆壓控制工具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:1、上接頭；2、外筒；3、芯軸；4擋蓋；5下接頭；6、復(fù)位腔；7進(jìn)液腔；8、芯軸上的水眼；9、密封圈；10、限位凸板；11、下端面；12、第一端面；13、第二端面、14，臺(tái)階；15、彈簧。
【具體實(shí)施方式】
[0015]實(shí)施例1:
為了克服加壓大小不可量度，地面操作不易的問題，本發(fā)明提供一種水平鉆壓控制工具，其能提供穩(wěn)定連續(xù)、大小可知、可調(diào)控的鉆壓。當(dāng)推動(dòng)芯軸和下接頭沿工具軸向移動(dòng)，工具中的限位機(jī)構(gòu)限制芯軸沿其軸向移動(dòng)的距離，從而給下接頭提供一個(gè)穩(wěn)定連續(xù)的、由下接頭沿其軸向移動(dòng)距離控制的鉆壓。
[0016]如圖1所示的一種水平鉆壓控制工具，包括上接頭1，上接頭I固定連接有外筒2，所述外筒2的另一端固定連接有擋蓋4 ；
所述上接頭I內(nèi)部設(shè)置有芯軸3，所述芯軸3的一端延伸出擋蓋4與位于擋蓋4下端的下接頭5固定連接，所述芯軸3的外表面與上接頭I的內(nèi)表面、擋蓋4的內(nèi)表面密封接觸；所述外筒2上設(shè)置的臺(tái)階14和芯軸3上的限位凸板10密封接觸，限位凸板10、臺(tái)階14和上接頭I之間形成的空腔為進(jìn)液腔7，所述進(jìn)液腔7與設(shè)置在芯軸3上設(shè)置的水眼8導(dǎo)通，所述外筒2、限位凸板10和擋蓋4之間形成的空腔為復(fù)位腔6 ;
所述擋蓋4的第一端面12上固定連接有彈簧15，彈簧的另一端連接在限位凸板10的下端面11上。
[0017]所述上接頭I與芯軸3之間通過密封圈9密封連接。
[0018]所述上接頭I與外筒2通過左旋非錐度螺紋連接，外筒2和擋蓋4通過左旋非錐度螺紋連接。
[0019]所述芯軸3可在外筒2內(nèi)壁上的臺(tái)階14和擋蓋4的第一端面12之間往復(fù)移動(dòng)。
[0020]本實(shí)施例中，上接頭I通過左旋非錐度螺紋和外筒2相連接，擋蓋4通過左旋非錐度螺紋與外筒2相連接；芯軸3通過左旋非錐度螺紋和下接頭5相連接；下接頭5的內(nèi)徑有變徑段，泵注的液體通過該逐漸變小內(nèi)徑段時(shí)產(chǎn)生節(jié)流效應(yīng)。
[0021]外筒2套在芯軸上的限位凸板10之外，外筒2是不等壁厚的薄壁筒，其壁厚由薄變厚之處即為外筒2內(nèi)壁上的臺(tái)階；外筒2內(nèi)壁上的臺(tái)階和擋蓋4的第一端面12限制了芯軸上的限位凸板10沿其軸向的位移，亦即限制了芯軸3和下接頭5沿該工具軸向的位移；芯軸3上布置有I個(gè)芯軸上的水眼8，通過芯軸上的水眼8將進(jìn)液腔7和工具內(nèi)腔聯(lián)接起來；復(fù)位腔6在擋蓋4的第一端面12、第二端面13與限位凸臺(tái)10的下端面11圍成的空腔中，芯軸上的限位凸板10的下端面11和擋蓋4的第一端面12之間內(nèi)置有彈簧15。
[0022]鉆磨作業(yè)中進(jìn)入工具內(nèi)腔的液體在節(jié)流壓差的作用下，由芯軸上的水眼8進(jìn)入至進(jìn)液腔7內(nèi)，推動(dòng)芯軸3及下接頭5向下運(yùn)動(dòng)，直至芯軸3上的限位凸板10的下端面11被擋蓋4的第一端面12限位后停止運(yùn)動(dòng)，此過程同時(shí)壓縮芯軸上的限位凸板10的下端面11和擋蓋4的第一端面12之間的彈簧15，停止泵注后，進(jìn)液腔7內(nèi)的液體由芯軸上的水眼8進(jìn)入工具內(nèi)腔，同時(shí)芯軸上的限位凸板10的下端面11和擋蓋4的第二端面13之間被壓縮的彈簧15推動(dòng)芯軸3及下接頭5向上運(yùn)動(dòng)，直至芯軸3上的限位凸板10被外筒2內(nèi)壁上的臺(tái)階14限位后停止運(yùn)動(dòng)。
[0023]實(shí)施例2:
基于實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例中所述芯軸3的外表面和上接頭I的內(nèi)表面的橫截面為正六邊形，可相互滑動(dòng)。
[0024]擋蓋4的內(nèi)表面和芯軸3的外表面的橫截面均為正六邊形，可相互滑動(dòng)。
[0025]所述上接頭I的內(nèi)表面上設(shè)有密封圈9。
[0026]所述限位凸板10的下端面11與擋蓋4的第一端面12之間設(shè)置有彈簧15。
[0027]上接頭I套在芯軸3之外，上接頭I的內(nèi)表面和芯軸3的外表面尺寸匹配，橫截面為正六邊形，可相互滑動(dòng)，也可承載傳遞扭矩，上接頭I的內(nèi)表面有一道密封圈9 ；
擋蓋4套在芯軸3之外，擋蓋4的內(nèi)表面和芯軸3的外表面尺寸匹配，橫截面為正六邊形，可相互滑動(dòng)，也可承載傳遞扭矩；
本發(fā)明中下接頭5在液壓作用下沿其軸心向下移動(dòng)的距離由外筒2內(nèi)壁上的臺(tái)階14和擋蓋4的第一端面12之間的距離決定。停止泵注后，芯軸上的限位凸板10的下端面11和擋蓋4的第一端面12之間的彈簧15可將芯軸3和下接頭5復(fù)位。
[0028]當(dāng)推動(dòng)芯軸3和下接頭5沿工具軸向移動(dòng)，工具中的限位凸板10和臺(tái)階14限制芯軸3沿其軸向移動(dòng)的距離，從而給下接頭5提供一個(gè)穩(wěn)定連續(xù)的、由下接頭沿其軸向移動(dòng)距離控制的鉆壓。
[0029]本實(shí)施例沒有詳細(xì)敘述的部件和結(jié)構(gòu)屬本行業(yè)的公知部件和常用結(jié)構(gòu)或常用手段，這里不一一敘述。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水平鉆壓控制工具，其特征在于:包括上接頭(I)，上接頭(I)固定連接有外筒(2)，所述外筒(2)的內(nèi)壁上設(shè)有臺(tái)階(14)，所述外筒(2)的另一端固定連接有擋蓋(4)；所述上接頭(I)內(nèi)部設(shè)置有芯軸(3)，所述芯軸(3)的一端延伸出擋蓋(4)與位于擋蓋(4)下端的下接頭(5)固定連接，所述芯軸(3)的外表面與上接頭(I)的內(nèi)表面、擋蓋(4)的內(nèi)表面密封接觸；所述外筒(2)上設(shè)置的臺(tái)階(14)和芯軸(3)上的限位凸板(10)密封接觸，限位凸板(10)、臺(tái)階(14)和上接頭(I)之間形成的空腔為進(jìn)液腔(7)，所述進(jìn)液腔(7)與設(shè)置在芯軸(3)上設(shè)置的水眼(8)導(dǎo)通，所述外筒(2)、限位凸板(10)和擋蓋(4)之間形成的空腔為復(fù)位腔(6)； 所述擋蓋(4)的第一端面(12)上固定連接有彈簧(15)，彈簧的另一端連接在限位凸板(10)的下端面(11)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水平鉆壓控制工具，其特征在于:根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水平鉆壓控制工具，其特征在于:所述芯軸(3)的外表面和上接頭(I)的內(nèi)表面的橫截面為正六邊形，可相互滑動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水平鉆壓控制工具，其特征在于:擋蓋(4)的內(nèi)表面和芯軸(3)的外表面的橫截面均為正六邊形，可相互滑動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水平鉆壓控制工具，其特征在于:所述上接頭(I)與芯軸(3)之間通過密封圈(9)密封連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水平鉆壓控制工具，其特征在于:所述上接頭(I)與外筒(2)通過左旋非錐度螺紋連接，外筒(2)和擋蓋(4)通過左旋非錐度螺紋連接。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種水平鉆壓控制工具，包括上接頭，上接頭固定連接有外筒，所述外筒的另一端固定連接有擋蓋；所述上接頭內(nèi)部設(shè)置有芯軸，所述芯軸的一端延伸出擋蓋與位于擋蓋下端的下接頭固定連接，所述芯軸的外表面與上接頭的內(nèi)表面、擋蓋的內(nèi)表面密封接觸；所述外筒上設(shè)置的臺(tái)階和芯軸上的限位凸板密封接觸，限位凸板、臺(tái)階和上接頭之間形成的空腔為進(jìn)液腔，所述擋蓋的第一端面上固定連接有彈簧，彈簧的另一端連接在限位凸板的下端面上。當(dāng)推動(dòng)芯軸和下接頭沿工具軸向移動(dòng)，工具中的限位凸板限制芯軸沿其軸向移動(dòng)的距離，給下接頭提供一個(gè)穩(wěn)定連續(xù)的、由下接頭沿其軸向移動(dòng)距離控制的鉆壓。
【IPC分類】E21B29-00
【公開號(hào)】CN104594837
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510006405
【發(fā)明人】徐迎新, 席仲琛, 周真, 謝濤, 韓靜靜, 陳萬林, 柳志勇, 高紅平
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司長(zhǎng)慶井下技術(shù)作業(yè)公司
【公開日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2015年1月7日